more distributive laws
[libfirm] / ir / ir / iropt.c
1 /*
2  * Copyright (C) 1995-2007 University of Karlsruhe.  All right reserved.
3  *
4  * This file is part of libFirm.
5  *
6  * This file may be distributed and/or modified under the terms of the
7  * GNU General Public License version 2 as published by the Free Software
8  * Foundation and appearing in the file LICENSE.GPL included in the
9  * packaging of this file.
10  *
11  * Licensees holding valid libFirm Professional Edition licenses may use
12  * this file in accordance with the libFirm Commercial License.
13  * Agreement provided with the Software.
14  *
15  * This file is provided AS IS with NO WARRANTY OF ANY KIND, INCLUDING THE
16  * WARRANTY OF DESIGN, MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
17  * PURPOSE.
18  */
19
20 /**
21  * @file
22  * @brief   iropt --- optimizations intertwined with IR construction.
23  * @author  Christian Schaefer, Goetz Lindenmaier, Michael Beck
24  * @version $Id$
25  */
26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
27 # include "config.h"
28 #endif
29
30 #include <string.h>
31
32 #include "irnode_t.h"
33 #include "irgraph_t.h"
34 #include "iredges_t.h"
35 #include "irmode_t.h"
36 #include "iropt_t.h"
37 #include "ircons_t.h"
38 #include "irgmod.h"
39 #include "irvrfy.h"
40 #include "tv_t.h"
41 #include "dbginfo_t.h"
42 #include "iropt_dbg.h"
43 #include "irflag_t.h"
44 #include "irhooks.h"
45 #include "irarch.h"
46 #include "hashptr.h"
47 #include "archop.h"
48 #include "opt_confirms.h"
49 #include "opt_polymorphy.h"
50 #include "irtools.h"
51 #include "xmalloc.h"
52
53 /* Make types visible to allow most efficient access */
54 #include "entity_t.h"
55
56 /**
57  * Return the value of a Constant.
58  */
59 static tarval *computed_value_Const(ir_node *n) {
60         return get_Const_tarval(n);
61 }  /* computed_value_Const */
62
63 /**
64  * Return the value of a 'sizeof', 'alignof' or 'offsetof' SymConst.
65  */
66 static tarval *computed_value_SymConst(ir_node *n) {
67         ir_type   *type;
68         ir_entity *ent;
69
70         switch (get_SymConst_kind(n)) {
71         case symconst_type_size:
72                 type = get_SymConst_type(n);
73                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
74                         return new_tarval_from_long(get_type_size_bytes(type), get_irn_mode(n));
75                 break;
76         case symconst_type_align:
77                 type = get_SymConst_type(n);
78                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
79                         return new_tarval_from_long(get_type_alignment_bytes(type), get_irn_mode(n));
80                 break;
81         case symconst_ofs_ent:
82                 ent  = get_SymConst_entity(n);
83                 type = get_entity_owner(ent);
84                 if (get_type_state(type) == layout_fixed)
85                         return new_tarval_from_long(get_entity_offset(ent), get_irn_mode(n));
86                 break;
87         default:
88                 break;
89         }
90         return tarval_bad;
91 }  /* computed_value_SymConst */
92
93 /**
94  * Return the value of an Add.
95  */
96 static tarval *computed_value_Add(ir_node *n) {
97         ir_node *a = get_Add_left(n);
98         ir_node *b = get_Add_right(n);
99
100         tarval *ta = value_of(a);
101         tarval *tb = value_of(b);
102
103         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad) && (get_irn_mode(a) == get_irn_mode(b)))
104                 return tarval_add(ta, tb);
105
106         return tarval_bad;
107 }  /* computed_value_Add */
108
109 /**
110  * Return the value of a Sub.
111  * Special case: a - a
112  */
113 static tarval *computed_value_Sub(ir_node *n) {
114         ir_node *a = get_Sub_left(n);
115         ir_node *b = get_Sub_right(n);
116         tarval *ta;
117         tarval *tb;
118
119         /* a - a */
120         if (a == b && !is_Bad(a))
121                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
122
123         ta = value_of(a);
124         tb = value_of(b);
125
126         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad) && (get_irn_mode(a) == get_irn_mode(b)))
127                 return tarval_sub(ta, tb);
128
129         return tarval_bad;
130 }  /* computed_value_Sub */
131
132 /**
133  * Return the value of a Carry.
134  * Special : a op 0, 0 op b
135  */
136 static tarval *computed_value_Carry(ir_node *n) {
137         ir_node *a = get_binop_left(n);
138         ir_node *b = get_binop_right(n);
139         ir_mode *m = get_irn_mode(n);
140
141         tarval *ta = value_of(a);
142         tarval *tb = value_of(b);
143
144         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
145                 tarval_add(ta, tb);
146                 return tarval_carry() ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
147         } else {
148                 if (   (classify_tarval(ta) == TV_CLASSIFY_NULL)
149                         || (classify_tarval(tb) == TV_CLASSIFY_NULL))
150                         return get_mode_null(m);
151         }
152         return tarval_bad;
153 }  /* computed_value_Carry */
154
155 /**
156  * Return the value of a Borrow.
157  * Special : a op 0
158  */
159 static tarval *computed_value_Borrow(ir_node *n) {
160         ir_node *a = get_binop_left(n);
161         ir_node *b = get_binop_right(n);
162         ir_mode *m = get_irn_mode(n);
163
164         tarval *ta = value_of(a);
165         tarval *tb = value_of(b);
166
167         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
168                 return tarval_cmp(ta, tb) == pn_Cmp_Lt ? get_mode_one(m) : get_mode_null(m);
169         } else if (classify_tarval(ta) == TV_CLASSIFY_NULL) {
170                 return get_mode_null(m);
171         }
172         return tarval_bad;
173 }  /* computed_value_Borrow */
174
175 /**
176  * Return the value of an unary Minus.
177  */
178 static tarval *computed_value_Minus(ir_node *n) {
179         ir_node *a = get_Minus_op(n);
180         tarval *ta = value_of(a);
181
182         if ((ta != tarval_bad) && mode_is_signed(get_irn_mode(a)))
183                 return tarval_neg(ta);
184
185         return tarval_bad;
186 }  /* computed_value_Minus */
187
188 /**
189  * Return the value of a Mul.
190  */
191 static tarval *computed_value_Mul(ir_node *n) {
192         ir_node *a = get_Mul_left(n);
193         ir_node *b = get_Mul_right(n);
194
195         tarval *ta = value_of(a);
196         tarval *tb = value_of(b);
197
198         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad) && (get_irn_mode(a) == get_irn_mode(b))) {
199                 return tarval_mul(ta, tb);
200         } else {
201         /* a*0 = 0 or 0*b = 0:
202            calls computed_value recursive and returns the 0 with proper
203            mode. */
204                 if ((ta != tarval_bad) && (ta == get_mode_null(get_tarval_mode(ta))))
205                         return ta;
206                 if ((tb != tarval_bad) && (tb == get_mode_null(get_tarval_mode(tb))))
207                         return tb;
208         }
209         return tarval_bad;
210 }  /* computed_value_Mul */
211
212 /**
213  * Return the value of a floating point Quot.
214  */
215 static tarval *computed_value_Quot(ir_node *n) {
216         ir_node *a = get_Quot_left(n);
217         ir_node *b = get_Quot_right(n);
218
219         tarval *ta = value_of(a);
220         tarval *tb = value_of(b);
221
222         /* This was missing in original implementation. Why? */
223         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad) && (get_irn_mode(a) == get_irn_mode(b))) {
224                 if (tb != get_mode_null(get_tarval_mode(tb)))   /* div by zero: return tarval_bad */
225                         return tarval_quo(ta, tb);
226         }
227         return tarval_bad;
228 }  /* computed_value_Quot */
229
230 /**
231  * Calculate the value of an integer Div of two nodes.
232  * Special case: 0 / b
233  */
234 static tarval *do_computed_value_Div(ir_node *a, ir_node *b) {
235         tarval *ta = value_of(a);
236         tarval *tb = value_of(b);
237
238         /* Compute c1 / c2 or 0 / a, a != 0 */
239         if (ta != tarval_bad) {
240                 if ((tb != tarval_bad) && (tb != get_mode_null(get_irn_mode(b))))   /* div by zero: return tarval_bad */
241                         return tarval_div(ta, tb);
242                 else if (ta == get_mode_null(get_tarval_mode(ta)))  /* 0 / b == 0 */
243                         return ta;
244         }
245         return tarval_bad;
246 }  /* do_computed_value_Div */
247
248 /**
249  * Return the value of an integer Div.
250  */
251 static tarval *computed_value_Div(ir_node *n) {
252         return do_computed_value_Div(get_Div_left(n), get_Div_right(n));
253 }  /* computed_value_Div */
254
255 /**
256  * Calculate the value of an integer Mod of two nodes.
257  * Special case: a % 1
258  */
259 static tarval *do_computed_value_Mod(ir_node *a, ir_node *b) {
260         tarval *ta = value_of(a);
261         tarval *tb = value_of(b);
262
263         /* Compute c1 % c2 or a % 1 */
264         if (tb != tarval_bad) {
265                 if ((ta != tarval_bad) && (tb != get_mode_null(get_tarval_mode(tb))))   /* div by zero: return tarval_bad */
266                         return tarval_mod(ta, tb);
267                 else if (tb == get_mode_one(get_tarval_mode(tb)))    /* x mod 1 == 0 */
268                         return get_mode_null(get_irn_mode(a));
269         }
270         return tarval_bad;
271 }  /* do_computed_value_Mod */
272
273 /**
274  * Return the value of an integer Mod.
275  */
276 static tarval *computed_value_Mod(ir_node *n) {
277         return do_computed_value_Mod(get_Mod_left(n), get_Mod_right(n));
278 }  /* computed_value_Mod */
279
280 /**
281  * Return the value of an Abs.
282  */
283 static tarval *computed_value_Abs(ir_node *n) {
284         ir_node *a = get_Abs_op(n);
285         tarval *ta = value_of(a);
286
287         if (ta != tarval_bad)
288                 return tarval_abs(ta);
289
290         return tarval_bad;
291 }  /* computed_value_Abs */
292
293 /**
294  * Return the value of an And.
295  * Special case: a & 0, 0 & b
296  */
297 static tarval *computed_value_And(ir_node *n) {
298         ir_node *a = get_And_left(n);
299         ir_node *b = get_And_right(n);
300
301         tarval *ta = value_of(a);
302         tarval *tb = value_of(b);
303
304         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
305                 return tarval_and (ta, tb);
306         } else {
307                 tarval *v;
308
309                 if (   (classify_tarval ((v = ta)) == TV_CLASSIFY_NULL)
310                         || (classify_tarval ((v = tb)) == TV_CLASSIFY_NULL)) {
311                         return v;
312                 }
313         }
314         return tarval_bad;
315 }  /* computed_value_And */
316
317 /**
318  * Return the value of an Or.
319  * Special case: a | 1...1, 1...1 | b
320  */
321 static tarval *computed_value_Or(ir_node *n) {
322         ir_node *a = get_Or_left(n);
323         ir_node *b = get_Or_right(n);
324
325         tarval *ta = value_of(a);
326         tarval *tb = value_of(b);
327
328         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
329                 return tarval_or (ta, tb);
330         } else {
331                 tarval *v;
332                 if (   (classify_tarval ((v = ta)) == TV_CLASSIFY_ALL_ONE)
333                         || (classify_tarval ((v = tb)) == TV_CLASSIFY_ALL_ONE)) {
334                         return v;
335                 }
336         }
337         return tarval_bad;
338 }  /* computed_value_Or */
339
340 /**
341  * Return the value of an Eor.
342  */
343 static tarval *computed_value_Eor(ir_node *n) {
344         ir_node *a = get_Eor_left(n);
345         ir_node *b = get_Eor_right(n);
346
347         tarval *ta, *tb;
348
349         if (a == b)
350                 return get_mode_null(get_irn_mode(n));
351
352         ta = value_of(a);
353         tb = value_of(b);
354
355         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
356                 return tarval_eor (ta, tb);
357         }
358         return tarval_bad;
359 }  /* computed_value_Eor */
360
361 /**
362  * Return the value of a Not.
363  */
364 static tarval *computed_value_Not(ir_node *n) {
365         ir_node *a = get_Not_op(n);
366         tarval *ta = value_of(a);
367
368         if (ta != tarval_bad)
369                 return tarval_not(ta);
370
371         return tarval_bad;
372 }  /* computed_value_Not */
373
374 /**
375  * Return the value of a Shl.
376  */
377 static tarval *computed_value_Shl(ir_node *n) {
378         ir_node *a = get_Shl_left(n);
379         ir_node *b = get_Shl_right(n);
380
381         tarval *ta = value_of(a);
382         tarval *tb = value_of(b);
383
384         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
385                 return tarval_shl (ta, tb);
386         }
387         return tarval_bad;
388 }  /* computed_value_Shl */
389
390 /**
391  * Return the value of a Shr.
392  */
393 static tarval *computed_value_Shr(ir_node *n) {
394         ir_node *a = get_Shr_left(n);
395         ir_node *b = get_Shr_right(n);
396
397         tarval *ta = value_of(a);
398         tarval *tb = value_of(b);
399
400         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
401                 return tarval_shr (ta, tb);
402         }
403         return tarval_bad;
404 }  /* computed_value_Shr */
405
406 /**
407  * Return the value of a Shrs.
408  */
409 static tarval *computed_value_Shrs(ir_node *n) {
410         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
411         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
412
413         tarval *ta = value_of(a);
414         tarval *tb = value_of(b);
415
416         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
417                 return tarval_shrs (ta, tb);
418         }
419         return tarval_bad;
420 }  /* computed_value_Shrs */
421
422 /**
423  * Return the value of a Rot.
424  */
425 static tarval *computed_value_Rot(ir_node *n) {
426         ir_node *a = get_Rot_left(n);
427         ir_node *b = get_Rot_right(n);
428
429         tarval *ta = value_of(a);
430         tarval *tb = value_of(b);
431
432         if ((ta != tarval_bad) && (tb != tarval_bad)) {
433                 return tarval_rot (ta, tb);
434         }
435         return tarval_bad;
436 }  /* computed_value_Rot */
437
438 /**
439  * Return the value of a Conv.
440  */
441 static tarval *computed_value_Conv(ir_node *n) {
442         ir_node *a = get_Conv_op(n);
443         tarval *ta = value_of(a);
444
445         if (ta != tarval_bad)
446                 return tarval_convert_to(ta, get_irn_mode(n));
447
448         return tarval_bad;
449 }  /* computed_value_Conv */
450
451 /**
452  * Return the value of a Proj(Cmp).
453  *
454  * This performs a first step of unreachable code elimination.
455  * Proj can not be computed, but folding a Cmp above the Proj here is
456  * not as wasteful as folding a Cmp into a Tuple of 16 Consts of which
457  * only 1 is used.
458  * There are several case where we can evaluate a Cmp node, see later.
459  */
460 static tarval *computed_value_Proj_Cmp(ir_node *n) {
461         ir_node *a   = get_Proj_pred(n);
462         ir_node *aa  = get_Cmp_left(a);
463         ir_node *ab  = get_Cmp_right(a);
464         long proj_nr = get_Proj_proj(n);
465
466         /*
467          * BEWARE: a == a is NOT always True for floating Point values, as
468          * NaN != NaN is defined, so we must check this here.
469          */
470         if (aa == ab && (
471                 !mode_is_float(get_irn_mode(aa)) || proj_nr == pn_Cmp_Lt ||  proj_nr == pn_Cmp_Gt)
472                 ) { /* 1.: */
473
474                 /* This is a trick with the bits used for encoding the Cmp
475                    Proj numbers, the following statement is not the same:
476                 return new_tarval_from_long (proj_nr == pn_Cmp_Eq, mode_b) */
477                 return new_tarval_from_long (proj_nr & pn_Cmp_Eq, mode_b);
478         }
479         else {
480                 tarval *taa = value_of(aa);
481                 tarval *tab = value_of(ab);
482                 ir_mode *mode = get_irn_mode(aa);
483
484                 /*
485                  * The predecessors of Cmp are target values.  We can evaluate
486                  * the Cmp.
487                  */
488                 if ((taa != tarval_bad) && (tab != tarval_bad)) {
489                         /* strange checks... */
490                         pn_Cmp flags = tarval_cmp(taa, tab);
491                         if (flags != pn_Cmp_False) {
492                                 return new_tarval_from_long (proj_nr & flags, mode_b);
493                         }
494                 }
495                 /* for integer values, we can check against MIN/MAX */
496                 else if (mode_is_int(mode)) {
497                         /* MIN <=/> x.  This results in true/false. */
498                         if (taa == get_mode_min(mode)) {
499                                 /* a compare with the MIN value */
500                                 if (proj_nr == pn_Cmp_Le)
501                                         return get_tarval_b_true();
502                                 else if (proj_nr == pn_Cmp_Gt)
503                                         return get_tarval_b_false();
504                         }
505                         /* x >=/< MIN.  This results in true/false. */
506                         else
507                                 if (tab == get_mode_min(mode)) {
508                                         /* a compare with the MIN value */
509                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Ge)
510                                                 return get_tarval_b_true();
511                                         else if (proj_nr == pn_Cmp_Lt)
512                                                 return get_tarval_b_false();
513                                 }
514                                 /* MAX >=/< x.  This results in true/false. */
515                                 else if (taa == get_mode_max(mode)) {
516                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Ge)
517                                                 return get_tarval_b_true();
518                                         else if (proj_nr == pn_Cmp_Lt)
519                                                 return get_tarval_b_false();
520                                 }
521                                 /* x <=/> MAX.  This results in true/false. */
522                                 else if (tab == get_mode_max(mode)) {
523                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Le)
524                                                 return get_tarval_b_true();
525                                         else if (proj_nr == pn_Cmp_Gt)
526                                                 return get_tarval_b_false();
527                                 }
528                 }
529                 /*
530                  * The predecessors are Allocs or (void*)(0) constants.  Allocs never
531                  * return NULL, they raise an exception.   Therefore we can predict
532                  * the Cmp result.
533                  */
534                 else {
535                         ir_node *aaa = skip_Id(skip_Proj(aa));
536                         ir_node *aba = skip_Id(skip_Proj(ab));
537
538                         if (   (   (/* aa is ProjP and aaa is Alloc */
539                                        (get_irn_op(aa) == op_Proj)
540                                     && (mode_is_reference(get_irn_mode(aa)))
541                                     && (get_irn_op(aaa) == op_Alloc))
542                                 && (   (/* ab is NULL */
543                                            (get_irn_op(ab) == op_Const)
544                                         && (mode_is_reference(get_irn_mode(ab)))
545                                         && (get_Const_tarval(ab) == get_mode_null(get_irn_mode(ab))))
546                                     || (/* ab is other Alloc */
547                                            (get_irn_op(ab) == op_Proj)
548                                         && (mode_is_reference(get_irn_mode(ab)))
549                                         && (get_irn_op(aba) == op_Alloc)
550                                         && (aaa != aba))))
551                             || (/* aa is NULL and aba is Alloc */
552                                    (get_irn_op(aa) == op_Const)
553                                 && (mode_is_reference(get_irn_mode(aa)))
554                                 && (get_Const_tarval(aa) == get_mode_null(get_irn_mode(aa)))
555                                 && (get_irn_op(ab) == op_Proj)
556                                 && (mode_is_reference(get_irn_mode(ab)))
557                                 && (get_irn_op(aba) == op_Alloc)))
558                                 /* 3.: */
559                         return new_tarval_from_long(proj_nr & pn_Cmp_Ne, mode_b);
560                 }
561         }
562         return computed_value_Cmp_Confirm(a, aa, ab, proj_nr);
563 }  /* computed_value_Proj_Cmp */
564
565 /**
566  * Return the value of a Proj, handle Proj(Cmp), Proj(Div), Proj(Mod),
567  * Proj(DivMod) and Proj(Quot).
568  */
569 static tarval *computed_value_Proj(ir_node *n) {
570         ir_node *a = get_Proj_pred(n);
571         long proj_nr;
572
573         switch (get_irn_opcode(a)) {
574         case iro_Cmp:
575                 return computed_value_Proj_Cmp(n);
576
577         case iro_DivMod:
578                 /* compute either the Div or the Mod part */
579                 proj_nr = get_Proj_proj(n);
580                 if (proj_nr == pn_DivMod_res_div)
581                         return do_computed_value_Div(get_DivMod_left(a), get_DivMod_right(a));
582                 else if (proj_nr == pn_DivMod_res_mod)
583                         return do_computed_value_Mod(get_DivMod_left(a), get_DivMod_right(a));
584                 break;
585
586         case iro_Div:
587                 if (get_Proj_proj(n) == pn_Div_res)
588                         return computed_value(a);
589                 break;
590
591         case iro_Mod:
592                 if (get_Proj_proj(n) == pn_Mod_res)
593                         return computed_value(a);
594                 break;
595
596         case iro_Quot:
597                 if (get_Proj_proj(n) == pn_Quot_res)
598                         return computed_value(a);
599                 break;
600
601         default:
602                 return tarval_bad;
603         }
604         return tarval_bad;
605 }  /* computed_value_Proj */
606
607 /**
608  * Calculate the value of a Mux: can be evaluated, if the
609  * sel and the right input are known.
610  */
611 static tarval *computed_value_Mux(ir_node *n) {
612         ir_node *sel = get_Mux_sel(n);
613         tarval *ts = value_of(sel);
614
615         if (ts == get_tarval_b_true()) {
616                 ir_node *v = get_Mux_true(n);
617                 return value_of(v);
618         }
619         else if (ts == get_tarval_b_false()) {
620                 ir_node *v = get_Mux_false(n);
621                 return value_of(v);
622         }
623         return tarval_bad;
624 }  /* computed_value_Mux */
625
626 /**
627  * Calculate the value of a Psi: can be evaluated, if a condition is true
628  * and all previous conditions are false. If all conditions are false
629  * we evaluate to the default one.
630  */
631 static tarval *computed_value_Psi(ir_node *n) {
632         if (is_Mux(n))
633                 return computed_value_Mux(n);
634         return tarval_bad;
635 }  /* computed_value_Psi */
636
637 /**
638  * Calculate the value of a Confirm: can be evaluated,
639  * if it has the form Confirm(x, '=', Const).
640  */
641 static tarval *computed_value_Confirm(ir_node *n) {
642         return get_Confirm_cmp(n) == pn_Cmp_Eq ?
643                 value_of(get_Confirm_bound(n)) : tarval_bad;
644 }  /* computed_value_Confirm */
645
646 /**
647  * If the parameter n can be computed, return its value, else tarval_bad.
648  * Performs constant folding.
649  *
650  * @param n  The node this should be evaluated
651  */
652 tarval *computed_value(ir_node *n) {
653         if (n->op->ops.computed_value)
654                 return n->op->ops.computed_value(n);
655         return tarval_bad;
656 }  /* computed_value */
657
658 /**
659  * Set the default computed_value evaluator in an ir_op_ops.
660  *
661  * @param code   the opcode for the default operation
662  * @param ops    the operations initialized
663  *
664  * @return
665  *    The operations.
666  */
667 static ir_op_ops *firm_set_default_computed_value(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
668 {
669 #define CASE(a)                                    \
670         case iro_##a:                                  \
671                 ops->computed_value  = computed_value_##a; \
672                 break
673
674         switch (code) {
675         CASE(Const);
676         CASE(SymConst);
677         CASE(Add);
678         CASE(Sub);
679         CASE(Minus);
680         CASE(Mul);
681         CASE(Quot);
682         CASE(Div);
683         CASE(Mod);
684         CASE(Abs);
685         CASE(And);
686         CASE(Or);
687         CASE(Eor);
688         CASE(Not);
689         CASE(Shl);
690         CASE(Shr);
691         CASE(Shrs);
692         CASE(Rot);
693         CASE(Carry);
694         CASE(Borrow);
695         CASE(Conv);
696         CASE(Proj);
697         CASE(Mux);
698         CASE(Psi);
699         CASE(Confirm);
700         default:
701                 /* leave NULL */;
702         }
703
704         return ops;
705 #undef CASE
706 }  /* firm_set_default_computed_value */
707
708 /**
709  * Returns a equivalent block for another block.
710  * If the block has only one predecessor, this is
711  * the equivalent one. If the only predecessor of a block is
712  * the block itself, this is a dead block.
713  *
714  * If both predecessors of a block are the branches of a binary
715  * Cond, the equivalent block is Cond's block.
716  *
717  * If all predecessors of a block are bad or lies in a dead
718  * block, the current block is dead as well.
719  *
720  * Note, that blocks are NEVER turned into Bad's, instead
721  * the dead_block flag is set. So, never test for is_Bad(block),
722  * always use is_dead_Block(block).
723  */
724 static ir_node *equivalent_node_Block(ir_node *n)
725 {
726         ir_node *oldn = n;
727         int n_preds   = get_Block_n_cfgpreds(n);
728
729         /* The Block constructor does not call optimize, but mature_immBlock
730         calls the optimization. */
731         assert(get_Block_matured(n));
732
733         /* Straightening: a single entry Block following a single exit Block
734            can be merged, if it is not the Start block. */
735         /* !!! Beware, all Phi-nodes of n must have been optimized away.
736            This should be true, as the block is matured before optimize is called.
737            But what about Phi-cycles with the Phi0/Id that could not be resolved?
738            Remaining Phi nodes are just Ids. */
739         if ((n_preds == 1) && (get_irn_op(get_Block_cfgpred(n, 0)) == op_Jmp)) {
740                 ir_node *predblock = get_nodes_block(get_Block_cfgpred(n, 0));
741                 if (predblock == oldn) {
742                         /* Jmp jumps into the block it is in -- deal self cycle. */
743                         n = set_Block_dead(n);
744                         DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
745                 } else if (get_opt_control_flow_straightening()) {
746                         n = predblock;
747                         DBG_OPT_STG(oldn, n);
748                 }
749         } else if ((n_preds == 1) &&
750                    (get_irn_op(skip_Proj(get_Block_cfgpred(n, 0))) == op_Cond)) {
751                 ir_node *predblock = get_Block_cfgpred_block(n, 0);
752                 if (predblock == oldn) {
753                         /* Jmp jumps into the block it is in -- deal self cycle. */
754                         n = set_Block_dead(n);
755                         DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
756                 }
757         } else if ((n_preds == 2) &&
758                    (get_opt_control_flow_weak_simplification())) {
759                 /* Test whether Cond jumps twice to this block
760                  * The more general case which more than 2 predecessors is handles
761                  * in optimize_cf(), we handle only this special case for speed here.
762                  */
763                 ir_node *a = get_Block_cfgpred(n, 0);
764                 ir_node *b = get_Block_cfgpred(n, 1);
765
766                 if ((get_irn_op(a) == op_Proj) &&
767                     (get_irn_op(b) == op_Proj) &&
768                     (get_Proj_pred(a) == get_Proj_pred(b)) &&
769                     (get_irn_op(get_Proj_pred(a)) == op_Cond) &&
770                     (get_irn_mode(get_Cond_selector(get_Proj_pred(a))) == mode_b)) {
771                         /* Also a single entry Block following a single exit Block.  Phis have
772                            twice the same operand and will be optimized away. */
773                         n = get_nodes_block(get_Proj_pred(a));
774                         DBG_OPT_IFSIM1(oldn, a, b, n);
775                 }
776         } else if (get_opt_unreachable_code() &&
777                    (n != get_irg_start_block(current_ir_graph)) &&
778                    (n != get_irg_end_block(current_ir_graph))    ) {
779                 int i;
780
781                 /* If all inputs are dead, this block is dead too, except if it is
782                    the start or end block.  This is one step of unreachable code
783                    elimination */
784                 for (i = get_Block_n_cfgpreds(n) - 1; i >= 0; --i) {
785                         ir_node *pred = get_Block_cfgpred(n, i);
786                         ir_node *pred_blk;
787
788                         if (is_Bad(pred)) continue;
789                         pred_blk = get_nodes_block(skip_Proj(pred));
790
791                         if (is_Block_dead(pred_blk)) continue;
792
793                         if (pred_blk != n) {
794                                 /* really found a living input */
795                                 break;
796                         }
797                 }
798                 if (i < 0) {
799                         n = set_Block_dead(n);
800                         DBG_OPT_DEAD_BLOCK(oldn, n);
801                 }
802         }
803
804         return n;
805 }  /* equivalent_node_Block */
806
807 /**
808  * Returns a equivalent node for a Jmp, a Bad :-)
809  * Of course this only happens if the Block of the Jmp is dead.
810  */
811 static ir_node *equivalent_node_Jmp(ir_node *n) {
812         /* unreachable code elimination */
813         if (is_Block_dead(get_nodes_block(n)))
814                 n = new_Bad();
815
816         return n;
817 }  /* equivalent_node_Jmp */
818
819 /** Raise is handled in the same way as Jmp. */
820 #define equivalent_node_Raise   equivalent_node_Jmp
821
822
823 /* We do not evaluate Cond here as we replace it by a new node, a Jmp.
824    See transform_node_Proj_Cond(). */
825
826 /**
827  * Optimize operations that are commutative and have neutral 0,
828  * so a op 0 = 0 op a = a.
829  */
830 static ir_node *equivalent_node_neutral_zero(ir_node *n)
831 {
832         ir_node *oldn = n;
833
834         ir_node *a = get_binop_left(n);
835         ir_node *b = get_binop_right(n);
836
837         tarval *tv;
838         ir_node *on;
839
840         /* After running compute_node there is only one constant predecessor.
841            Find this predecessors value and remember the other node: */
842         if ((tv = value_of(a)) != tarval_bad) {
843                 on = b;
844         } else if ((tv = value_of(b)) != tarval_bad) {
845                 on = a;
846         } else
847                 return n;
848
849         /* If this predecessors constant value is zero, the operation is
850          * unnecessary. Remove it.
851          *
852          * Beware: If n is a Add, the mode of on and n might be different
853          * which happens in this rare construction: NULL + 3.
854          * Then, a Conv would be needed which we cannot include here.
855          */
856         if (classify_tarval (tv) == TV_CLASSIFY_NULL) {
857                 if (get_irn_mode(on) == get_irn_mode(n)) {
858                         n = on;
859
860                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
861                 }
862         }
863
864         return n;
865 }  /* equivalent_node_neutral_zero */
866
867 /**
868  * Eor is commutative and has neutral 0.
869  */
870 #define equivalent_node_Eor  equivalent_node_neutral_zero
871
872 /*
873  * Optimize a - 0 and (a - x) + x (for modes with wrap-around).
874  *
875  * The second one looks strange, but this construct
876  * is used heavily in the LCC sources :-).
877  *
878  * Beware: The Mode of an Add may be different than the mode of its
879  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
880  */
881 static ir_node *equivalent_node_Add(ir_node *n) {
882         ir_node *oldn = n;
883         ir_node *left, *right;
884         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
885
886         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
887         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
888                 return n;
889
890         n = equivalent_node_neutral_zero(n);
891         if (n != oldn)
892                 return n;
893
894         left  = get_Add_left(n);
895         right = get_Add_right(n);
896
897         if (get_irn_op(left) == op_Sub) {
898                 if (get_Sub_right(left) == right) {
899                         /* (a - x) + x */
900
901                         n = get_Sub_left(left);
902                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
903                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
904                                 return n;
905                         }
906                 }
907         }
908         if (get_irn_op(right) == op_Sub) {
909                 if (get_Sub_right(right) == left) {
910                         /* x + (a - x) */
911
912                         n = get_Sub_left(right);
913                         if (mode == get_irn_mode(n)) {
914                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, left, right, n, FS_OPT_ADD_SUB);
915                                 return n;
916                         }
917                 }
918         }
919         return n;
920 }  /* equivalent_node_Add */
921
922 /**
923  * optimize operations that are not commutative but have neutral 0 on left,
924  * so a op 0 = a.
925  */
926 static ir_node *equivalent_node_left_zero(ir_node *n) {
927         ir_node *oldn = n;
928
929         ir_node *a = get_binop_left(n);
930         ir_node *b = get_binop_right(n);
931
932         if (classify_tarval(value_of(b)) == TV_CLASSIFY_NULL) {
933                 n = a;
934
935                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
936         }
937         return n;
938 }  /* equivalent_node_left_zero */
939
940 #define equivalent_node_Shl   equivalent_node_left_zero
941 #define equivalent_node_Shr   equivalent_node_left_zero
942 #define equivalent_node_Shrs  equivalent_node_left_zero
943 #define equivalent_node_Rot   equivalent_node_left_zero
944
945 /**
946  * Optimize a - 0 and (a + x) - x (for modes with wrap-around).
947  *
948  * The second one looks strange, but this construct
949  * is used heavily in the LCC sources :-).
950  *
951  * Beware: The Mode of a Sub may be different than the mode of its
952  * predecessors, so we could not return a predecessors in all cases.
953  */
954 static ir_node *equivalent_node_Sub(ir_node *n) {
955         ir_node *oldn = n;
956         ir_node *b;
957         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
958
959         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
960         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
961                 return n;
962
963         b = get_Sub_right(n);
964
965         /* Beware: modes might be different */
966         if (classify_tarval(value_of(b)) == TV_CLASSIFY_NULL) {
967                 ir_node *a = get_Sub_left(n);
968                 if (mode == get_irn_mode(a)) {
969                         n = a;
970
971                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_0);
972                 }
973         }
974         return n;
975 }  /* equivalent_node_Sub */
976
977
978 /**
979  * Optimize an "idempotent unary op", ie op(op(n)) = n.
980  *
981  * @todo
982  *   -(-a) == a, but might overflow two times.
983  *   We handle it anyway here but the better way would be a
984  *   flag. This would be needed for Pascal for instance.
985  */
986 static ir_node *equivalent_node_idempotent_unop(ir_node *n) {
987         ir_node *oldn = n;
988         ir_node *pred = get_unop_op(n);
989
990         /* optimize symmetric unop */
991         if (get_irn_op(pred) == get_irn_op(n)) {
992                 n = get_unop_op(pred);
993                 DBG_OPT_ALGSIM2(oldn, pred, n);
994         }
995         return n;
996 }  /* equivalent_node_idempotent_unop */
997
998 /** Optimize Not(Not(x)) == x. */
999 #define equivalent_node_Not    equivalent_node_idempotent_unop
1000
1001 /** --x == x       ??? Is this possible or can --x raise an
1002                        out of bounds exception if min =! max? */
1003 #define equivalent_node_Minus  equivalent_node_idempotent_unop
1004
1005 /**
1006  * Optimize a * 1 = 1 * a = a.
1007  */
1008 static ir_node *equivalent_node_Mul(ir_node *n) {
1009         ir_node *oldn = n;
1010         ir_node *a = get_Mul_left(n);
1011         ir_node *b = get_Mul_right(n);
1012
1013         /* Mul is commutative and has again an other neutral element. */
1014         if (classify_tarval(value_of(a)) == TV_CLASSIFY_ONE) {
1015                 n = b;
1016                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1017         } else if (classify_tarval(value_of(b)) == TV_CLASSIFY_ONE) {
1018                 n = a;
1019                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_NEUTRAL_1);
1020         }
1021         return n;
1022 }  /* equivalent_node_Mul */
1023
1024 /**
1025  * Optimize a / 1 = a.
1026  */
1027 static ir_node *equivalent_node_Div(ir_node *n) {
1028         ir_node *a = get_Div_left(n);
1029         ir_node *b = get_Div_right(n);
1030
1031         /* Div is not commutative. */
1032         if (classify_tarval(value_of(b)) == TV_CLASSIFY_ONE) { /* div(x, 1) == x */
1033                 /* Turn Div into a tuple (mem, bad, a) */
1034                 ir_node *mem = get_Div_mem(n);
1035                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
1036                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max);
1037                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
1038                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
1039                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  new_Bad());        /* no exception */
1040                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       a);
1041         }
1042         return n;
1043 }  /* equivalent_node_Div */
1044
1045 /**
1046  * Optimize a / 1.0 = a.
1047  */
1048 static ir_node *equivalent_node_Quot(ir_node *n) {
1049         ir_node *a = get_Quot_left(n);
1050         ir_node *b = get_Quot_right(n);
1051
1052         /* Div is not commutative. */
1053         if (classify_tarval(value_of(b)) == TV_CLASSIFY_ONE) { /* Quot(x, 1) == x */
1054                 /* Turn Quot into a tuple (mem, jmp, bad, a) */
1055                 ir_node *mem = get_Quot_mem(n);
1056                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
1057                 turn_into_tuple(n, pn_Quot_max);
1058                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_M,         mem);
1059                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
1060                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_X_except,  new_Bad());        /* no exception */
1061                 set_Tuple_pred(n, pn_Quot_res,       a);
1062         }
1063         return n;
1064 }  /* equivalent_node_Quot */
1065
1066 /**
1067  * Optimize a / 1 = a.
1068  */
1069 static ir_node *equivalent_node_DivMod(ir_node *n) {
1070         ir_node *b = get_DivMod_right(n);
1071
1072         /* Div is not commutative. */
1073         if (classify_tarval(value_of(b)) == TV_CLASSIFY_ONE) { /* div(x, 1) == x */
1074                 /* Turn DivMod into a tuple (mem, jmp, bad, a, 0) */
1075                 ir_node *a = get_DivMod_left(n);
1076                 ir_node *mem = get_Div_mem(n);
1077                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
1078                 ir_mode *mode = get_DivMod_resmode(n);
1079
1080                 turn_into_tuple(n, pn_DivMod_max);
1081                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_M,         mem);
1082                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
1083                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_X_except,  new_Bad());        /* no exception */
1084                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_res_div,   a);
1085                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_res_mod,   new_Const(mode, get_mode_null(mode)));
1086         }
1087         return n;
1088 }  /* equivalent_node_DivMod */
1089
1090 /**
1091  * Use algebraic simplification a | a = a | 0 = 0 | a = a.
1092  */
1093 static ir_node *equivalent_node_Or(ir_node *n) {
1094         ir_node *oldn = n;
1095
1096         ir_node *a = get_Or_left(n);
1097         ir_node *b = get_Or_right(n);
1098
1099         if (a == b) {
1100                 n = a;    /* Or has it's own neutral element */
1101                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_OR);
1102         } else if (classify_tarval(value_of(a)) == TV_CLASSIFY_NULL) {
1103                 n = b;
1104                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1105         } else if (classify_tarval(value_of(b)) == TV_CLASSIFY_NULL) {
1106                 n = a;
1107                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_OR);
1108         }
1109
1110         return n;
1111 }  /* equivalent_node_Or */
1112
1113 /**
1114  * Optimize a & 0b1...1 = 0b1...1 & a =  a & a = a.
1115  */
1116 static ir_node *equivalent_node_And(ir_node *n) {
1117         ir_node *oldn = n;
1118
1119         ir_node *a = get_And_left(n);
1120         ir_node *b = get_And_right(n);
1121
1122         if (a == b) {
1123                 n = a;    /* And has it's own neutral element */
1124                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_AND);
1125         } else if (classify_tarval(value_of(a)) == TV_CLASSIFY_ALL_ONE) {
1126                 n = b;
1127                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1128         } else if (classify_tarval(value_of(b)) == TV_CLASSIFY_ALL_ONE) {
1129                 n = a;
1130                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_AND);
1131         }
1132         return n;
1133 }  /* equivalent_node_And */
1134
1135 /**
1136  * Try to remove useless Conv's:
1137  */
1138 static ir_node *equivalent_node_Conv(ir_node *n) {
1139         ir_node *oldn = n;
1140         ir_node *a = get_Conv_op(n);
1141         ir_node *b;
1142
1143         ir_mode *n_mode = get_irn_mode(n);
1144         ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a);
1145
1146         if (n_mode == a_mode) { /* No Conv necessary */
1147                 /* leave strict floating point Conv's */
1148                 if (get_Conv_strict(n))
1149                         return n;
1150                 n = a;
1151                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CONV);
1152         } else if (get_irn_op(a) == op_Conv) { /* Conv(Conv(b)) */
1153                 ir_mode *b_mode;
1154
1155                 b = get_Conv_op(a);
1156                 n_mode = get_irn_mode(n);
1157                 b_mode = get_irn_mode(b);
1158
1159                 if (n_mode == b_mode) {
1160                         if (n_mode == mode_b) {
1161                                 n = b; /* Convb(Conv*(xxxb(...))) == xxxb(...) */
1162                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1163                         } else if (mode_is_int(n_mode) || mode_is_character(n_mode)) {
1164                                 if (smaller_mode(b_mode, a_mode)){
1165                                         n = b;        /* ConvS(ConvL(xxxS(...))) == xxxS(...) */
1166                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_CONV);
1167                                 }
1168                         }
1169                 }
1170         }
1171         return n;
1172 }  /* equivalent_node_Conv */
1173
1174 /**
1175  * A Cast may be removed if the type of the previous node
1176  * is already the type of the Cast.
1177  */
1178 static ir_node *equivalent_node_Cast(ir_node *n) {
1179         ir_node *oldn = n;
1180         ir_node *pred = get_Cast_op(n);
1181
1182         if (get_irn_type(pred) == get_Cast_type(n)) {
1183                 n = pred;
1184                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_CAST);
1185         }
1186         return n;
1187 }  /* equivalent_node_Cast */
1188
1189 /**
1190  * Several optimizations:
1191  * - no Phi in start block.
1192  * - remove Id operators that are inputs to Phi
1193  * - fold Phi-nodes, iff they have only one predecessor except
1194  *   themselves.
1195  */
1196 static ir_node *equivalent_node_Phi(ir_node *n) {
1197         int i, n_preds;
1198
1199         ir_node *oldn = n;
1200         ir_node *block = NULL;     /* to shutup gcc */
1201         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1202
1203         if (!get_opt_normalize()) return n;
1204
1205         n_preds = get_Phi_n_preds(n);
1206
1207         block = get_nodes_block(n);
1208         /* @@@ fliegt 'raus, sollte aber doch immer wahr sein!!!
1209         assert(get_irn_arity(block) == n_preds && "phi in wrong block!"); */
1210         if ((is_Block_dead(block)) ||                  /* Control dead */
1211                 (block == get_irg_start_block(current_ir_graph)))  /* There should be no Phi nodes */
1212                 return new_Bad();                                    /* in the Start Block. */
1213
1214         if (n_preds == 0) return n;           /* Phi of dead Region without predecessors. */
1215
1216         /* If the Block has a Bad pred, we also have one. */
1217         for (i = 0;  i < n_preds;  ++i)
1218                 if (is_Bad(get_Block_cfgpred(block, i)))
1219                         set_Phi_pred(n, i, new_Bad());
1220
1221         /* Find first non-self-referencing input */
1222         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1223                 first_val = get_Phi_pred(n, i);
1224                 if (   (first_val != n)                            /* not self pointer */
1225 #if 1
1226                     && (! is_Bad(first_val))
1227 #endif
1228                    ) {        /* value not dead */
1229                         break;          /* then found first value. */
1230                 }
1231         }
1232
1233         if (i >= n_preds) {
1234                 /* A totally Bad or self-referencing Phi (we didn't break the above loop) */
1235                 return new_Bad();
1236         }
1237
1238         /* search for rest of inputs, determine if any of these
1239         are non-self-referencing */
1240         while (++i < n_preds) {
1241                 ir_node *scnd_val = get_Phi_pred(n, i);
1242                 if (   (scnd_val != n)
1243                     && (scnd_val != first_val)
1244 #if 1
1245                     && (! is_Bad(scnd_val))
1246 #endif
1247                         ) {
1248                         break;
1249                 }
1250         }
1251
1252         if (i >= n_preds) {
1253                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1254                 n = first_val;
1255                 DBG_OPT_PHI(oldn, n);
1256         }
1257         return n;
1258 }  /* equivalent_node_Phi */
1259
1260 /**
1261  * Several optimizations:
1262  * - no Sync in start block.
1263  * - fold Sync-nodes, iff they have only one predecessor except
1264  *   themselves.
1265  */
1266 static ir_node *equivalent_node_Sync(ir_node *n) {
1267         int i, n_preds;
1268
1269         ir_node *oldn = n;
1270         ir_node *first_val = NULL; /* to shutup gcc */
1271
1272         if (!get_opt_normalize()) return n;
1273
1274         n_preds = get_Sync_n_preds(n);
1275
1276         /* Find first non-self-referencing input */
1277         for (i = 0; i < n_preds; ++i) {
1278                 first_val = get_Sync_pred(n, i);
1279                 if ((first_val != n)  /* not self pointer */ &&
1280                     (! is_Bad(first_val))
1281                    ) {                /* value not dead */
1282                         break;            /* then found first value. */
1283                 }
1284         }
1285
1286         if (i >= n_preds)
1287                 /* A totally Bad or self-referencing Sync (we didn't break the above loop) */
1288                 return new_Bad();
1289
1290         /* search the rest of inputs, determine if any of these
1291            are non-self-referencing */
1292         while (++i < n_preds) {
1293                 ir_node *scnd_val = get_Sync_pred(n, i);
1294                 if ((scnd_val != n) &&
1295                     (scnd_val != first_val) &&
1296                     (! is_Bad(scnd_val))
1297                    )
1298                         break;
1299         }
1300
1301         if (i >= n_preds) {
1302                 /* Fold, if no multiple distinct non-self-referencing inputs */
1303                 n = first_val;
1304                 DBG_OPT_SYNC(oldn, n);
1305         }
1306         return n;
1307 }  /* equivalent_node_Sync */
1308
1309 /**
1310  * Optimize Proj(Tuple) and gigo() for ProjX in Bad block,
1311  * ProjX(Load) and ProjX(Store).
1312  */
1313 static ir_node *equivalent_node_Proj(ir_node *proj) {
1314         ir_node *oldn = proj;
1315         ir_node *a = get_Proj_pred(proj);
1316
1317         if (get_irn_op(a) == op_Tuple) {
1318                 /* Remove the Tuple/Proj combination. */
1319                 if ( get_Proj_proj(proj) <= get_Tuple_n_preds(a) ) {
1320                         proj = get_Tuple_pred(a, get_Proj_proj(proj));
1321                         DBG_OPT_TUPLE(oldn, a, proj);
1322                 } else {
1323                          /* This should not happen! */
1324                         assert(! "found a Proj with higher number than Tuple predecessors");
1325                         proj = new_Bad();
1326                 }
1327         } else if (get_irn_mode(proj) == mode_X) {
1328                 if (is_Block_dead(get_nodes_block(skip_Proj(proj)))) {
1329                         /* Remove dead control flow -- early gigo(). */
1330                         proj = new_Bad();
1331                 } else if (get_opt_ldst_only_null_ptr_exceptions()) {
1332                         ir_op *op = get_irn_op(a);
1333
1334                         if (op == op_Load) {
1335                                 /* get the Load address */
1336                                 ir_node *addr = get_Load_ptr(a);
1337                                 ir_node *blk  = get_irn_n(a, -1);
1338                                 ir_node *confirm;
1339
1340                                 if (value_not_null(addr, &confirm)) {
1341                                         if (confirm == NULL) {
1342                                                 /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
1343                                                 set_irn_pinned(a, op_pin_state_floats);
1344                                         }
1345                                         if (get_Proj_proj(proj) == pn_Load_X_except) {
1346                                                 DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1347                                                 return new_Bad();
1348                                         } else
1349                                                 return new_r_Jmp(current_ir_graph, blk);
1350                                 }
1351                         } else if (op == op_Store) {
1352                                 /* get the load/store address */
1353                                 ir_node *addr = get_Store_ptr(a);
1354                                 ir_node *blk  = get_irn_n(a, -1);
1355                                 ir_node *confirm;
1356
1357                                 if (value_not_null(addr, &confirm)) {
1358                                         if (confirm == NULL) {
1359                                                 /* this node may float if it did not depend on a Confirm */
1360                                                 set_irn_pinned(a, op_pin_state_floats);
1361                                         }
1362                                         if (get_Proj_proj(proj) == pn_Store_X_except) {
1363                                                 DBG_OPT_EXC_REM(proj);
1364                                                 return new_Bad();
1365                                         } else
1366                                                 return new_r_Jmp(current_ir_graph, blk);
1367                                 }
1368                         }
1369                 }
1370         }
1371
1372         return proj;
1373 }  /* equivalent_node_Proj */
1374
1375 /**
1376  * Remove Id's.
1377  */
1378 static ir_node *equivalent_node_Id(ir_node *n) {
1379         ir_node *oldn = n;
1380
1381         do {
1382                 n = get_Id_pred(n);
1383         } while (get_irn_op(n) == op_Id);
1384
1385         DBG_OPT_ID(oldn, n);
1386         return n;
1387 }  /* equivalent_node_Id */
1388
1389 /**
1390  * Optimize a Mux.
1391  */
1392 static ir_node *equivalent_node_Mux(ir_node *n)
1393 {
1394         ir_node *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
1395         tarval *ts = value_of(sel);
1396
1397         /* Mux(true, f, t) == t */
1398         if (ts == tarval_b_true) {
1399                 n = get_Mux_true(n);
1400                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1401         }
1402         /* Mux(false, f, t) == f */
1403         else if (ts == tarval_b_false) {
1404                 n = get_Mux_false(n);
1405                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_C);
1406         }
1407         /* Mux(v, x, x) == x */
1408         else if (get_Mux_false(n) == get_Mux_true(n)) {
1409                 n = get_Mux_true(n);
1410                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_EQ);
1411         }
1412         else if (get_irn_op(sel) == op_Proj && !mode_honor_signed_zeros(get_irn_mode(n))) {
1413                 ir_node *cmp = get_Proj_pred(sel);
1414                 long proj_nr = get_Proj_proj(sel);
1415                 ir_node *b   = get_Mux_false(n);
1416                 ir_node *a   = get_Mux_true(n);
1417
1418                 /*
1419                  * Note: normalization puts the constant on the right site,
1420                  * so we check only one case.
1421                  *
1422                  * Note further that these optimization work even for floating point
1423                  * with NaN's because -NaN == NaN.
1424                  * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
1425                  */
1426                 if (get_irn_op(cmp) == op_Cmp && get_Cmp_left(cmp) == a) {
1427                         if (classify_Const(get_Cmp_right(cmp)) == CNST_NULL) {
1428                                 /* Mux(a CMP 0, X, a) */
1429                                 if (get_irn_op(b) == op_Minus && get_Minus_op(b) == a) {
1430                                         /* Mux(a CMP 0, -a, a) */
1431                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Eq) {
1432                                                 /* Mux(a == 0, -a, a)  ==>  -a */
1433                                                 n = b;
1434                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1435                                         } else if (proj_nr == pn_Cmp_Lg || proj_nr == pn_Cmp_Ne) {
1436                                                 /* Mux(a != 0, -a, a)  ==> a */
1437                                                 n = a;
1438                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1439                                         }
1440                                 } else if (classify_Const(b) == CNST_NULL) {
1441                                         /* Mux(a CMP 0, 0, a) */
1442                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Lg || proj_nr == pn_Cmp_Ne) {
1443                                                 /* Mux(a != 0, 0, a) ==> a */
1444                                                 n = a;
1445                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1446                                         } else if (proj_nr == pn_Cmp_Eq) {
1447                                                 /* Mux(a == 0, 0, a) ==> 0 */
1448                                                 n = b;
1449                                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_MUX_TRANSFORM);
1450                                         }
1451                                 }
1452                         }
1453                 }
1454         }
1455         return n;
1456 }  /* equivalent_node_Mux */
1457
1458 /**
1459  * Returns a equivalent node of a Psi: if a condition is true
1460  * and all previous conditions are false we know its value.
1461  * If all conditions are false its value is the default one.
1462  */
1463 static ir_node *equivalent_node_Psi(ir_node *n) {
1464         if (is_Mux(n))
1465                 return equivalent_node_Mux(n);
1466         return n;
1467 }  /* equivalent_node_Psi */
1468
1469 /**
1470  * Optimize -a CMP -b into b CMP a.
1471  * This works only for for modes where unary Minus
1472  * cannot Overflow.
1473  * Note that two-complement integers can Overflow
1474  * so it will NOT work.
1475  *
1476  * For == and != can be handled in Proj(Cmp)
1477  */
1478 static ir_node *equivalent_node_Cmp(ir_node *n) {
1479         ir_node *left  = get_Cmp_left(n);
1480         ir_node *right = get_Cmp_right(n);
1481
1482         if (get_irn_op(left) == op_Minus && get_irn_op(right) == op_Minus &&
1483                 !mode_overflow_on_unary_Minus(get_irn_mode(left))) {
1484                 left  = get_Minus_op(left);
1485                 right = get_Minus_op(right);
1486                 set_Cmp_left(n, right);
1487                 set_Cmp_right(n, left);
1488         }
1489         return n;
1490 }  /* equivalent_node_Cmp */
1491
1492 /**
1493  * Remove Confirm nodes if setting is on.
1494  * Replace Confirms(x, '=', Constlike) by Constlike.
1495  */
1496 static ir_node *equivalent_node_Confirm(ir_node *n) {
1497         ir_node *pred = get_Confirm_value(n);
1498         pn_Cmp  pnc   = get_Confirm_cmp(n);
1499
1500         if (get_irn_op(pred) == op_Confirm && pnc == get_Confirm_cmp(pred)) {
1501                 /*
1502                  * rare case: two identical Confirms one after another,
1503                  * replace the second one with the first.
1504                  */
1505                 n = pred;
1506         }
1507         if (pnc == pn_Cmp_Eq) {
1508                 ir_node *bound = get_Confirm_bound(n);
1509
1510                 /*
1511                  * Optimize a rare case:
1512                  * Confirm(x, '=', Constlike) ==> Constlike
1513                  */
1514                 if (is_irn_constlike(bound)) {
1515                         DBG_OPT_CONFIRM(n, bound);
1516                         return bound;
1517                 }
1518         }
1519         return get_opt_remove_confirm() ? get_Confirm_value(n) : n;
1520 }
1521
1522 /**
1523  * Optimize CopyB(mem, x, x) into a Nop.
1524  */
1525 static ir_node *equivalent_node_CopyB(ir_node *n) {
1526         ir_node *a = get_CopyB_dst(n);
1527         ir_node *b = get_CopyB_src(n);
1528
1529         if (a == b) {
1530                 /* Turn CopyB into a tuple (mem, jmp, bad, bad) */
1531                 ir_node *mem = get_CopyB_mem(n);
1532                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
1533                 turn_into_tuple(n, pn_CopyB_max);
1534                 set_Tuple_pred(n, pn_CopyB_M,         mem);
1535                 set_Tuple_pred(n, pn_CopyB_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
1536                 set_Tuple_pred(n, pn_CopyB_X_except,  new_Bad());        /* no exception */
1537                 set_Tuple_pred(n, pn_CopyB_M_except,  new_Bad());
1538         }
1539         return n;
1540 }  /* equivalent_node_CopyB */
1541
1542 /**
1543  * Optimize Bounds(idx, idx, upper) into idx.
1544  */
1545 static ir_node *equivalent_node_Bound(ir_node *n) {
1546         ir_node *idx   = get_Bound_index(n);
1547         ir_node *lower = get_Bound_lower(n);
1548         int ret_tuple = 0;
1549
1550         /* By definition lower < upper, so if idx == lower -->
1551         lower <= idx && idx < upper */
1552         if (idx == lower) {
1553                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1554                 ret_tuple = 1;
1555         } else {
1556                 ir_node *pred = skip_Proj(idx);
1557
1558                 if (get_irn_op(pred) == op_Bound) {
1559                         /*
1560                          * idx was Bounds_check previously, it is still valid if
1561                          * lower <= pred_lower && pred_upper <= upper.
1562                          */
1563                         ir_node *upper = get_Bound_upper(n);
1564                         if (get_Bound_lower(pred) == lower &&
1565                                 get_Bound_upper(pred) == upper) {
1566                                 /*
1567                                  * One could expect that we simply return the previous
1568                                  * Bound here. However, this would be wrong, as we could
1569                                  * add an exception Proj to a new location than.
1570                                  * So, we must turn in into a tuple
1571                                  */
1572                                 ret_tuple = 1;
1573                         }
1574                 }
1575         }
1576         if (ret_tuple) {
1577                 /* Turn Bound into a tuple (mem, jmp, bad, idx) */
1578                 ir_node *mem = get_Bound_mem(n);
1579                 ir_node *blk = get_nodes_block(n);
1580                 turn_into_tuple(n, pn_Bound_max);
1581                 set_Tuple_pred(n, pn_Bound_M,         mem);
1582                 set_Tuple_pred(n, pn_Bound_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));       /* no exception */
1583                 set_Tuple_pred(n, pn_Bound_X_except,  new_Bad());       /* no exception */
1584                 set_Tuple_pred(n, pn_Bound_res,       idx);
1585         }
1586         return n;
1587 }  /* equivalent_node_Bound */
1588
1589 /**
1590  * equivalent_node() returns a node equivalent to input n. It skips all nodes that
1591  * perform no actual computation, as, e.g., the Id nodes.  It does not create
1592  * new nodes.  It is therefore safe to free n if the node returned is not n.
1593  * If a node returns a Tuple we can not just skip it.  If the size of the
1594  * in array fits, we transform n into a tuple (e.g., Div).
1595  */
1596 ir_node *equivalent_node(ir_node *n) {
1597         if (n->op->ops.equivalent_node)
1598                 return n->op->ops.equivalent_node(n);
1599         return n;
1600 }  /* equivalent_node */
1601
1602 /**
1603  * Sets the default equivalent node operation for an ir_op_ops.
1604  *
1605  * @param code   the opcode for the default operation
1606  * @param ops    the operations initialized
1607  *
1608  * @return
1609  *    The operations.
1610  */
1611 static ir_op_ops *firm_set_default_equivalent_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
1612 {
1613 #define CASE(a)                                      \
1614         case iro_##a:                                    \
1615                 ops->equivalent_node  = equivalent_node_##a; \
1616                 break
1617
1618         switch (code) {
1619         CASE(Block);
1620         CASE(Jmp);
1621         CASE(Raise);
1622         CASE(Or);
1623         CASE(Add);
1624         CASE(Eor);
1625         CASE(Sub);
1626         CASE(Shl);
1627         CASE(Shr);
1628         CASE(Shrs);
1629         CASE(Rot);
1630         CASE(Not);
1631         CASE(Minus);
1632         CASE(Mul);
1633         CASE(Div);
1634         CASE(Quot);
1635         CASE(DivMod);
1636         CASE(And);
1637         CASE(Conv);
1638         CASE(Cast);
1639         CASE(Phi);
1640         CASE(Sync);
1641         CASE(Proj);
1642         CASE(Id);
1643         CASE(Mux);
1644         CASE(Psi);
1645         CASE(Cmp);
1646         CASE(Confirm);
1647         CASE(CopyB);
1648         CASE(Bound);
1649         default:
1650                 /* leave NULL */;
1651         }
1652
1653         return ops;
1654 #undef CASE
1655 }  /* firm_set_default_equivalent_node */
1656
1657 /**
1658  * Do node specific optimizations of nodes predecessors.
1659  */
1660 static void optimize_preds(ir_node *n) {
1661         switch (get_irn_opcode(n)) {
1662
1663         case iro_Cmp: { /* We don't want Cast as input to Cmp. */
1664                 ir_node *a = get_Cmp_left(n), *b = get_Cmp_right(n);
1665
1666                 if (get_irn_op(a) == op_Cast) {
1667                         a = get_Cast_op(a);
1668                         set_Cmp_left(n, a);
1669                 }
1670                 if (get_irn_op(b) == op_Cast) {
1671                         b = get_Cast_op(b);
1672                         set_Cmp_right(n, b);
1673                 }
1674                 break;
1675         }
1676
1677         default: break;
1678         } /* end switch */
1679 }  /* optimize_preds */
1680
1681 /**
1682  * Returns non-zero if a node is a Phi node
1683  * with all predecessors constant.
1684  */
1685 static int is_const_Phi(ir_node *n) {
1686         int i;
1687
1688         if (! is_Phi(n))
1689                 return 0;
1690         for (i = get_irn_arity(n) - 1; i >= 0; --i)
1691                 if (! is_Const(get_irn_n(n, i)))
1692                         return 0;
1693                 return 1;
1694 }  /* is_const_Phi */
1695
1696 /**
1697  * Apply an evaluator on a binop with a constant operators (and one Phi).
1698  *
1699  * @param phi    the Phi node
1700  * @param other  the other operand
1701  * @param eval   an evaluator function
1702  * @param left   if non-zero, other is the left operand, else the right
1703  *
1704  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1705  */
1706 static ir_node *apply_binop_on_phi(ir_node *phi, tarval *other, tarval *(*eval)(tarval *, tarval *), int left) {
1707         tarval   *tv;
1708         void     **res;
1709         ir_node  *pred;
1710         ir_mode  *mode;
1711         ir_graph *irg;
1712         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1713
1714         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1715         if (left) {
1716                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1717                         pred = get_irn_n(phi, i);
1718                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1719                         tv   = eval(other, tv);
1720
1721                         if (tv == tarval_bad) {
1722                                 /* folding failed, bad */
1723                                 return NULL;
1724                         }
1725                         res[i] = tv;
1726                 }
1727         } else {
1728                 for (i = 0; i < n; ++i) {
1729                         pred = get_irn_n(phi, i);
1730                         tv   = get_Const_tarval(pred);
1731                         tv   = eval(tv, other);
1732
1733                         if (tv == tarval_bad) {
1734                                 /* folding failed, bad */
1735                                 return 0;
1736                         }
1737                         res[i] = tv;
1738                 }
1739         }
1740         mode = get_irn_mode(phi);
1741         irg  = current_ir_graph;
1742         for (i = 0; i < n; ++i) {
1743                 pred = get_irn_n(phi, i);
1744                 res[i] = new_r_Const_type(irg, get_irg_start_block(irg),
1745                         mode, res[i], get_Const_type(pred));
1746         }
1747         return new_r_Phi(irg, get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1748 }  /* apply_binop_on_phi */
1749
1750 /**
1751  * Apply an evaluator on a unop with a constant operator (a Phi).
1752  *
1753  * @param phi    the Phi node
1754  * @param eval   an evaluator function
1755  *
1756  * @return a new Phi node if the conversion was successful, NULL else
1757  */
1758 static ir_node *apply_unop_on_phi(ir_node *phi, tarval *(*eval)(tarval *)) {
1759         tarval   *tv;
1760         void     **res;
1761         ir_node  *pred;
1762         ir_mode  *mode;
1763         ir_graph *irg;
1764         int      i, n = get_irn_arity(phi);
1765
1766         NEW_ARR_A(void *, res, n);
1767         for (i = 0; i < n; ++i) {
1768                 pred = get_irn_n(phi, i);
1769                 tv   = get_Const_tarval(pred);
1770                 tv   = eval(tv);
1771
1772                 if (tv == tarval_bad) {
1773                         /* folding failed, bad */
1774                         return 0;
1775                 }
1776                 res[i] = tv;
1777         }
1778         mode = get_irn_mode(phi);
1779         irg  = current_ir_graph;
1780         for (i = 0; i < n; ++i) {
1781                 pred = get_irn_n(phi, i);
1782                 res[i] = new_r_Const_type(irg, get_irg_start_block(irg),
1783                         mode, res[i], get_Const_type(pred));
1784         }
1785         return new_r_Phi(irg, get_nodes_block(phi), n, (ir_node **)res, mode);
1786 }  /* apply_unop_on_phi */
1787
1788 /**
1789  * Transform AddP(P, ConvIs(Iu)), AddP(P, ConvIu(Is)) and
1790  * SubP(P, ConvIs(Iu)), SubP(P, ConvIu(Is)).
1791  * If possible, remove the Conv's.
1792  */
1793 static ir_node *transform_node_AddSub(ir_node *n) {
1794         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
1795
1796         if (mode_is_reference(mode)) {
1797                 ir_node *left  = get_binop_left(n);
1798                 ir_node *right = get_binop_right(n);
1799                 int ref_bits   = get_mode_size_bits(mode);
1800
1801                 if (get_irn_op(left) == op_Conv) {
1802                         ir_mode *mode = get_irn_mode(left);
1803                         int bits      = get_mode_size_bits(mode);
1804
1805                         if (ref_bits == bits &&
1806                             mode_is_int(mode) &&
1807                             get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
1808                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(left);
1809                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1810
1811                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1812                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1813                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1814                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1815                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1816                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1817                                          * as either signed or unsigned
1818                                          */
1819                                         set_binop_left(n, pre);
1820                                 }
1821                         }
1822                 }
1823
1824                 if (get_irn_op(right) == op_Conv) {
1825                         ir_mode *mode = get_irn_mode(right);
1826                         int bits      = get_mode_size_bits(mode);
1827
1828                         if (ref_bits == bits &&
1829                                 mode_is_int(mode) &&
1830                                 get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
1831                                 ir_node *pre      = get_Conv_op(right);
1832                                 ir_mode *pre_mode = get_irn_mode(pre);
1833
1834                                 if (mode_is_int(pre_mode) &&
1835                                     get_mode_size_bits(pre_mode) == bits &&
1836                                     get_mode_arithmetic(pre_mode) == irma_twos_complement) {
1837                                         /* ok, this conv just changes to sign, moreover the calculation
1838                                          * is done with same number of bits as our address mode, so
1839                                          * we can ignore the conv as address calculation can be viewed
1840                                          * as either signed or unsigned
1841                                          */
1842                                         set_binop_right(n, pre);
1843                                 }
1844                         }
1845                 }
1846         }
1847         return n;
1848 }  /* transform_node_AddSub */
1849
1850 #define HANDLE_BINOP_PHI(op,a,b,c)                          \
1851   c = NULL;                                                 \
1852   if (is_Const(b) && is_const_Phi(a)) {                     \
1853     /* check for Op(Phi, Const) */                          \
1854     c = apply_binop_on_phi(a, get_Const_tarval(b), op, 0);  \
1855   }                                                         \
1856   else if (is_Const(a) && is_const_Phi(b)) {                \
1857     /* check for Op(Const, Phi) */                          \
1858     c = apply_binop_on_phi(b, get_Const_tarval(a), op, 1);  \
1859   }                                                         \
1860   if (c) {                                                  \
1861     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI);             \
1862     return c;                                               \
1863   }
1864
1865 #define HANDLE_UNOP_PHI(op,a,c)                 \
1866   c = NULL;                                     \
1867   if (is_const_Phi(a)) {                        \
1868     /* check for Op(Phi) */                     \
1869     c = apply_unop_on_phi(a, op);               \
1870   }                                             \
1871   if (c) {                                      \
1872     DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, c, FS_OPT_CONST_PHI); \
1873     return c;                                   \
1874   }
1875
1876
1877 /**
1878  * Do the AddSub optimization, then Transform
1879  *   Constant folding on Phi
1880  *   Add(a,a)          -> Mul(a, 2)
1881  *   Add(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x+1)
1882  * if the mode is integer or float.
1883  * Transform Add(a,-b) into Sub(a,b).
1884  * Reassociation might fold this further.
1885  */
1886 static ir_node *transform_node_Add(ir_node *n) {
1887         ir_mode *mode;
1888         ir_node *a, *b, *c, *oldn = n;
1889
1890         n = transform_node_AddSub(n);
1891
1892         a = get_Add_left(n);
1893         b = get_Add_right(n);
1894
1895         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_add, a,b,c);
1896
1897         mode = get_irn_mode(n);
1898
1899         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
1900         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
1901                 return n;
1902
1903         if (mode_is_num(mode)) {
1904                 if (a == b) {
1905                         ir_node *block = get_irn_n(n, -1);
1906
1907                         n = new_rd_Mul(
1908                                 get_irn_dbg_info(n),
1909                                 current_ir_graph,
1910                                 block,
1911                                 a,
1912                                 new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode, 2),
1913                                 mode);
1914                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_A);
1915                 } else if (get_irn_op(a) == op_Minus) {
1916                         n = new_rd_Sub(
1917                                         get_irn_dbg_info(n),
1918                                         current_ir_graph,
1919                                         get_irn_n(n, -1),
1920                                         b,
1921                                         get_Minus_op(a),
1922                                         mode);
1923                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
1924                 } else if (get_irn_op(b) == op_Minus) {
1925                         n = new_rd_Sub(
1926                                         get_irn_dbg_info(n),
1927                                         current_ir_graph,
1928                                         get_irn_n(n, -1),
1929                                         a,
1930                                         get_Minus_op(b),
1931                                         mode);
1932                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_A_MINUS_B);
1933                 }
1934                 /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
1935                 else if (!get_opt_reassociation() && get_irn_op(a) == op_Mul) {
1936                         ir_node *ma = get_Mul_left(a);
1937                         ir_node *mb = get_Mul_right(a);
1938
1939                         if (b == ma) {
1940                                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
1941                                 n = new_rd_Mul(
1942                                                 get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk,
1943                                                 ma,
1944                                                 new_rd_Add(
1945                                                         get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk,
1946                                                         mb,
1947                                                         new_r_Const_long(current_ir_graph, blk, mode, 1),
1948                                                         mode),
1949                                                 mode);
1950                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_MUL_A_X_A);
1951                         } else if (b == mb) {
1952                                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
1953                                 n = new_rd_Mul(
1954                                                 get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk,
1955                                                 mb,
1956                                                 new_rd_Add(
1957                                                         get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk,
1958                                                         ma,
1959                                                         new_r_Const_long(current_ir_graph, blk, mode, 1),
1960                                                         mode),
1961                                                 mode);
1962                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_MUL_A_X_A);
1963                         }
1964                 }
1965                 /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
1966                 else if (!get_opt_reassociation() && get_irn_op(b) == op_Mul) {
1967                         ir_node *ma = get_Mul_left(b);
1968                         ir_node *mb = get_Mul_right(b);
1969
1970                         if (a == ma) {
1971                                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
1972                                 n = new_rd_Mul(
1973                                                 get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk,
1974                                                 ma,
1975                                                 new_rd_Add(
1976                                                         get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk,
1977                                                         mb,
1978                                                         new_r_Const_long(current_ir_graph, blk, mode, 1),
1979                                                         mode),
1980                                                 mode);
1981                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_MUL_A_X_A);
1982                         } else if (a == mb) {
1983                                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
1984                                 n = new_rd_Mul(
1985                                                 get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk,
1986                                                 mb,
1987                                                 new_rd_Add(
1988                                                         get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, blk,
1989                                                         ma,
1990                                                         new_r_Const_long(current_ir_graph, blk, mode, 1),
1991                                                         mode),
1992                                                 mode);
1993                                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_ADD_MUL_A_X_A);
1994                         }
1995                 }
1996         }
1997         return n;
1998 }  /* transform_node_Add */
1999
2000 /**
2001  * Do the AddSub optimization, then Transform
2002  *   Constant folding on Phi
2003  *   Sub(0,a)          -> Minus(a)
2004  *   Sub(Mul(a, x), a) -> Mul(a, x-1)
2005  *   Sub(Sub(x, y), b) -> Sub(x, Add(y,b))
2006  */
2007 static ir_node *transform_node_Sub(ir_node *n) {
2008         ir_mode *mode;
2009         ir_node *oldn = n;
2010         ir_node *a, *b, *c;
2011
2012         n = transform_node_AddSub(n);
2013
2014         a = get_Sub_left(n);
2015         b = get_Sub_right(n);
2016
2017         mode = get_irn_mode(n);
2018
2019 restart:
2020         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_sub, a,b,c);
2021
2022         /* for FP these optimizations are only allowed if fp_strict_algebraic is disabled */
2023         if (mode_is_float(mode) && (get_irg_fp_model(current_ir_graph) & fp_strict_algebraic))
2024                 return n;
2025
2026         if (is_Add(a)) {
2027                 if (mode_wrap_around(mode)) {
2028                         ir_node *left  = get_Add_left(a);
2029                         ir_node *right = get_Add_right(a);
2030
2031                         /* FIXME: Does the Conv's word only for two complement or generally? */
2032                         if (left == b) {
2033                                 if (mode != get_irn_mode(right)) {
2034                                         /* This Sub is an effective Cast */
2035                                         right = new_r_Conv(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), right, mode);
2036                                 }
2037                                 n = right;
2038                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2039                         } else if (right == b) {
2040                                 if (mode != get_irn_mode(left)) {
2041                                         /* This Sub is an effective Cast */
2042                                         left = new_r_Conv(get_irn_irg(n), get_irn_n(n, -1), left, mode);
2043                                 }
2044                                 n = left;
2045                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_ADD_SUB);
2046                         }
2047                 }
2048         } else if (mode_is_int(mode) && is_Conv(a) && is_Conv(b)) {
2049                 ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2050
2051                 if (mode == get_irn_mode(b)) {
2052                         ir_mode *ma, *mb;
2053
2054                         a = get_Conv_op(a);
2055                         b = get_Conv_op(b);
2056
2057                         /* check if it's allowed to skip the conv */
2058                         ma = get_irn_mode(a);
2059                         mb = get_irn_mode(b);
2060
2061                         if (mode_is_reference(ma) && mode_is_reference(mb)) {
2062                                 /* SubInt(ConvInt(aP), ConvInt(bP)) -> SubInt(aP,bP) */
2063                                 set_Sub_left(n, a);
2064                                 set_Sub_right(n, b);
2065
2066                                 goto restart;
2067                         }
2068                 }
2069         }
2070         /* Beware of Sub(P, P) which cannot be optimized into a simple Minus ... */
2071         else if (mode_is_num(mode) && mode == get_irn_mode(a) && (classify_Const(a) == CNST_NULL)) {
2072                 n = new_rd_Minus(
2073                                 get_irn_dbg_info(n),
2074                                 current_ir_graph,
2075                                 get_irn_n(n, -1),
2076                                 b,
2077                                 mode);
2078                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_0_A);
2079         }
2080         /* do NOT execute this code if reassociation is enabled, it does the inverse! */
2081         else if (get_opt_reassociation() && get_irn_op(a) == op_Mul) {
2082                 ir_node *ma = get_Mul_left(a);
2083                 ir_node *mb = get_Mul_right(a);
2084
2085                 if (ma == b) {
2086                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2087                         n = new_rd_Mul(
2088                                         get_irn_dbg_info(n),
2089                                         current_ir_graph, blk,
2090                                         ma,
2091                                         new_rd_Sub(
2092                                                 get_irn_dbg_info(n),
2093                                                 current_ir_graph, blk,
2094                                                 mb,
2095                                                 new_r_Const_long(current_ir_graph, blk, mode, 1),
2096                                                 mode),
2097                                         mode);
2098                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2099                 } else if (mb == b) {
2100                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2101                         n = new_rd_Mul(
2102                                         get_irn_dbg_info(n),
2103                                         current_ir_graph, blk,
2104                                         mb,
2105                                         new_rd_Sub(
2106                                                 get_irn_dbg_info(n),
2107                                                 current_ir_graph, blk,
2108                                                 ma,
2109                                                 new_r_Const_long(current_ir_graph, blk, mode, 1),
2110                                                 mode),
2111                                         mode);
2112                         DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_SUB_MUL_A_X_A);
2113                 }
2114         } else if (get_irn_op(a) == op_Sub) {
2115                 ir_node *x   = get_Sub_left(a);
2116                 ir_node *y   = get_Sub_right(a);
2117                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2118                 ir_mode *m_b = get_irn_mode(b);
2119                 ir_mode *m_y = get_irn_mode(y);
2120                 ir_node *add;
2121
2122                 /* Determine the right mode for the Add. */
2123                 if (m_b == m_y)
2124                         mode = m_b;
2125                 else if (mode_is_reference(m_b))
2126                         mode = m_b;
2127                 else if (mode_is_reference(m_y))
2128                         mode = m_y;
2129                 else {
2130                         /*
2131                          * Both modes are different but none is reference,
2132                          * happens for instance in SubP(SubP(P, Iu), Is).
2133                          * We have two possibilities here: Cast or ignore.
2134                          * Currently we ignore this case.
2135                          */
2136                         return n;
2137                 }
2138
2139                 add = new_r_Add(current_ir_graph, blk, y, b, mode);
2140
2141                 set_Sub_left(n, x);
2142                 set_Sub_right(n, add);
2143                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, n, FS_OPT_SUB_SUB_X_Y_Z);
2144         }
2145         return n;
2146 }  /* transform_node_Sub */
2147
2148 /**
2149  * Transform Mul(a,-1) into -a.
2150  * Do constant evaluation of Phi nodes.
2151  * Do architecture dependent optimizations on Mul nodes
2152  */
2153 static ir_node *transform_node_Mul(ir_node *n) {
2154         ir_node *c, *oldn = n;
2155         ir_node *a = get_Mul_left(n);
2156         ir_node *b = get_Mul_right(n);
2157         ir_mode *mode;
2158
2159         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_mul, a,b,c);
2160
2161         mode = get_irn_mode(n);
2162         if (mode_is_signed(mode)) {
2163                 ir_node *r = NULL;
2164
2165                 if (value_of(a) == get_mode_minus_one(mode))
2166                         r = b;
2167                 else if (value_of(b) == get_mode_minus_one(mode))
2168                         r = a;
2169                 if (r) {
2170                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), r, mode);
2171                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_MUL_MINUS_1);
2172                         return n;
2173                 }
2174         }
2175         return arch_dep_replace_mul_with_shifts(n);
2176 }  /* transform_node_Mul */
2177
2178 /**
2179  * Transform a Div Node.
2180  */
2181 static ir_node *transform_node_Div(ir_node *n) {
2182         tarval *tv = value_of(n);
2183         ir_node *value = n;
2184
2185         /* BEWARE: it is NOT possible to optimize a/a to 1, as this may cause a exception */
2186
2187         if (tv != tarval_bad) {
2188                 value = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
2189
2190                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2191         } else /* Try architecture dependent optimization */
2192                 value = arch_dep_replace_div_by_const(n);
2193
2194         if (value != n) {
2195                 /* Turn Div into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2196                 ir_node *mem = get_Div_mem(n);
2197                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2198
2199                 turn_into_tuple(n, pn_Div_max);
2200                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_M,         mem);
2201                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
2202                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_X_except,  new_Bad());
2203                 set_Tuple_pred(n, pn_Div_res,       value);
2204         }
2205         return n;
2206 }  /* transform_node_Div */
2207
2208 /**
2209  * Transform a Mod node.
2210  */
2211 static ir_node *transform_node_Mod(ir_node *n) {
2212         tarval *tv = value_of(n);
2213         ir_node *value = n;
2214
2215         /* BEWARE: it is NOT possible to optimize a%a to 0, as this may cause a exception */
2216
2217         if (tv != tarval_bad) {
2218                 value = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
2219
2220                 DBG_OPT_CSTEVAL(n, value);
2221         } else /* Try architecture dependent optimization */
2222                 value = arch_dep_replace_mod_by_const(n);
2223
2224         if (value != n) {
2225                 /* Turn Mod into a tuple (mem, jmp, bad, value) */
2226                 ir_node *mem = get_Mod_mem(n);
2227                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2228
2229                 turn_into_tuple(n, pn_Mod_max);
2230                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_M,         mem);
2231                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
2232                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_X_except,  new_Bad());
2233                 set_Tuple_pred(n, pn_Mod_res,       value);
2234         }
2235         return n;
2236 }  /* transform_node_Mod */
2237
2238 /**
2239  * Transform a DivMod node.
2240  */
2241 static ir_node *transform_node_DivMod(ir_node *n) {
2242         int evaluated = 0;
2243
2244         ir_node *a = get_DivMod_left(n);
2245         ir_node *b = get_DivMod_right(n);
2246         ir_mode *mode = get_irn_mode(a);
2247         tarval *ta = value_of(a);
2248         tarval *tb = value_of(b);
2249
2250         if (!(mode_is_int(mode) && mode_is_int(get_irn_mode(b))))
2251                 return n;
2252
2253         /* BEWARE: it is NOT possible to optimize a/a to 1, as this may cause a exception */
2254
2255         if (tb != tarval_bad) {
2256                 if (tb == get_mode_one(get_tarval_mode(tb))) {
2257                         b = new_Const (mode, get_mode_null(mode));
2258                         evaluated = 1;
2259
2260                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, b);
2261                 } else if (ta != tarval_bad) {
2262                         tarval *resa, *resb;
2263                         resa = tarval_div (ta, tb);
2264                         if (resa == tarval_bad) return n; /* Causes exception!!! Model by replacing through
2265                                                              Jmp for X result!? */
2266                         resb = tarval_mod (ta, tb);
2267                         if (resb == tarval_bad) return n; /* Causes exception! */
2268                         a = new_Const (mode, resa);
2269                         b = new_Const (mode, resb);
2270                         evaluated = 1;
2271
2272                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, a);
2273                         DBG_OPT_CSTEVAL(n, b);
2274                 } else { /* Try architecture dependent optimization */
2275                         arch_dep_replace_divmod_by_const(&a, &b, n);
2276                         evaluated = a != NULL;
2277                 }
2278         } else if (ta == get_mode_null(mode)) {
2279                 /* 0 / non-Const = 0 */
2280                 b = a;
2281                 evaluated = 1;
2282         }
2283
2284         if (evaluated) { /* replace by tuple */
2285                 ir_node *mem = get_DivMod_mem(n);
2286                 ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2287                 turn_into_tuple(n, pn_DivMod_max);
2288                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_M,         mem);
2289                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_X_regular, new_r_Jmp(current_ir_graph, blk));
2290                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_X_except,  new_Bad());  /* no exception */
2291                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_res_div,   a);
2292                 set_Tuple_pred(n, pn_DivMod_res_mod,  b);
2293         }
2294
2295         return n;
2296 }  /* transform_node_DivMod */
2297
2298 /**
2299  * Optimize Abs(x) into  x if x is Confirmed >= 0
2300  * Optimize Abs(x) into -x if x is Confirmed <= 0
2301  */
2302 static ir_node *transform_node_Abs(ir_node *n) {
2303         ir_node        *oldn = n;
2304         ir_node        *a = get_Abs_op(n);
2305         value_classify_sign sign = classify_value_sign(a);
2306
2307         if (sign == value_classified_negative) {
2308                 ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2309
2310                 /*
2311                  * We can replace the Abs by -x here.
2312                  * We even could add a new Confirm here.
2313                  *
2314                  * Note that -x would create a new node, so we could
2315                  * not run it in the equivalent_node() context.
2316                  */
2317                 n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph,
2318                                 get_irn_n(n, -1), a, mode);
2319
2320                 DBG_OPT_CONFIRM(oldn, n);
2321         } else if (sign == value_classified_positive) {
2322                 /* n is positive, Abs is not needed */
2323                 n = a;
2324
2325                 DBG_OPT_CONFIRM(oldn, n);
2326         }
2327
2328         return n;
2329 }  /* transform_node_Abs */
2330
2331 /**
2332  * Transform a Cond node.
2333  *
2334  * Replace the Cond by a Jmp if it branches on a constant
2335  * condition.
2336  */
2337 static ir_node *transform_node_Cond(ir_node *n) {
2338
2339         ir_node *jmp;
2340         ir_node *a = get_Cond_selector(n);
2341         tarval *ta = value_of(a);
2342
2343         /* we need block info which is not available in floating irgs */
2344         if (get_irg_pinned(current_ir_graph) == op_pin_state_floats)
2345                 return n;
2346
2347         if ((ta != tarval_bad) &&
2348             (get_irn_mode(a) == mode_b) &&
2349             (get_opt_unreachable_code())) {
2350                 /* It's a boolean Cond, branching on a boolean constant.
2351                    Replace it by a tuple (Bad, Jmp) or (Jmp, Bad) */
2352                 jmp = new_r_Jmp(current_ir_graph, get_nodes_block(n));
2353                 turn_into_tuple(n, pn_Cond_max);
2354                 if (ta == tarval_b_true) {
2355                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, new_Bad());
2356                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, jmp);
2357                 } else {
2358                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_false, jmp);
2359                         set_Tuple_pred(n, pn_Cond_true, new_Bad());
2360                 }
2361                 /* We might generate an endless loop, so keep it alive. */
2362                 add_End_keepalive(get_irg_end(current_ir_graph), get_nodes_block(n));
2363         }
2364         return n;
2365 }  /* transform_node_Cond */
2366
2367 /**
2368  * makes use of distributive laws for and, or, eor
2369  *     and(a OP c, b OP c) -> and(a, b) OP c
2370  */
2371 static ir_node *transform_bitwise_distributive(ir_node *n) {
2372         ir_node *oldn    = n;
2373         ir_node *a       = get_binop_left(n);
2374         ir_node *b       = get_binop_right(n);
2375         ir_op   *op      = get_irn_op(a);
2376         ir_op   *op_root = get_irn_op(n);
2377
2378         if(op != get_irn_op(b))
2379                 return n;
2380
2381         if (op == op_Conv) {
2382                 ir_node *a_op   = get_Conv_op(a);
2383                 ir_node *b_op   = get_Conv_op(b);
2384                 ir_mode *a_mode = get_irn_mode(a_op);
2385                 ir_mode *b_mode = get_irn_mode(b_op);
2386                 if(a_mode == b_mode && (mode_is_int(a_mode) || a_mode == mode_b)) {
2387                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2388
2389                         n = exact_copy(n);
2390                         set_binop_left(n, a_op);
2391                         set_binop_right(n, b_op);
2392                         set_irn_mode(n, a_mode);
2393                         n = new_r_Conv(current_ir_graph, blk, n, get_irn_mode(oldn));
2394
2395                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
2396                         return n;
2397                 }
2398         }
2399
2400         if (op == op_Eor) {
2401                 /* nothing to gain here */
2402                 return n;
2403         }
2404
2405         if (op == op_Shrs || op == op_Shr || op == op_Shl
2406                         || op == op_And || op == op_Or || op == op_Eor) {
2407                 ir_node *a_left  = get_binop_left(a);
2408                 ir_node *a_right = get_binop_right(a);
2409                 ir_node *b_left  = get_binop_left(b);
2410                 ir_node *b_right = get_binop_right(b);
2411                 ir_node *c       = NULL;
2412                 ir_node *op1, *op2;
2413
2414                 if (is_op_commutative(op)) {
2415                         if (a_left == b_left) {
2416                                 c   = a_left;
2417                                 op1 = a_right;
2418                                 op2 = b_right;
2419                         } else if(a_left == b_right) {
2420                                 c   = a_left;
2421                                 op1 = a_right;
2422                                 op2 = b_left;
2423                         } else if(a_right == b_left) {
2424                                 c   = a_right;
2425                                 op1 = a_left;
2426                                 op2 = b_right;
2427                         }
2428                 }
2429                 if(a_right == b_right) {
2430                         c   = a_right;
2431                         op1 = a_left;
2432                         op2 = b_left;
2433                 }
2434
2435                 if (c != NULL) {
2436                         /* (a sop c) & (b sop c) => (a & b) sop c */
2437                         ir_node *blk = get_irn_n(n, -1);
2438
2439                         ir_node *new_n = exact_copy(n);
2440                         set_binop_left(new_n, op1);
2441                         set_binop_right(new_n, op2);
2442
2443                         if(op_root == op_Eor && op == op_Or) {
2444                                 dbg_info  *dbgi = get_irn_dbg_info(n);
2445                                 ir_graph  *irg  = current_ir_graph;
2446                                 ir_mode   *mode = get_irn_mode(c);
2447
2448                                 c = new_rd_Not(dbgi, irg, blk, c, mode);
2449                                 n = new_rd_And(dbgi, irg, blk, new_n, c, mode);
2450                         } else {
2451                                 n = exact_copy(a);
2452                                 set_irn_n(n, -1, blk);
2453                                 set_binop_left(n, new_n);
2454                                 set_binop_right(n, c);
2455                         }
2456
2457
2458                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, a, b, n, FS_OPT_SHIFT_AND);
2459                         return n;
2460                 }
2461         }
2462
2463         return n;
2464 }
2465
2466 /**
2467  * Transform an And.
2468  */
2469 static ir_node *transform_node_And(ir_node *n) {
2470         ir_node *c, *oldn = n;
2471         ir_node *a = get_And_left(n);
2472         ir_node *b = get_And_right(n);
2473
2474         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_and, a,b,c);
2475
2476         n = transform_bitwise_distributive(n);
2477
2478         return n;
2479 }  /* transform_node_And */
2480
2481 /**
2482  * Transform an Eor.
2483  */
2484 static ir_node *transform_node_Eor(ir_node *n) {
2485         ir_node *c, *oldn = n;
2486         ir_node *a = get_Eor_left(n);
2487         ir_node *b = get_Eor_right(n);
2488         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
2489
2490         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_eor, a,b,c);
2491
2492         if (a == b) {
2493                 /* a ^ a = 0 */
2494                 n = new_rd_Const(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, get_irn_n(n, -1),
2495                                  mode, get_mode_null(mode));
2496                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_A_A);
2497         } else if ((mode == mode_b)
2498                    && (get_irn_op(a) == op_Proj)
2499                    && (get_irn_mode(a) == mode_b)
2500                    && (classify_tarval (value_of(b)) == TV_CLASSIFY_ONE)
2501                    && (get_irn_op(get_Proj_pred(a)) == op_Cmp)) {
2502                 /* The Eor negates a Cmp. The Cmp has the negated result anyways! */
2503                 n = new_r_Proj(current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), get_Proj_pred(a),
2504                                 mode_b, get_negated_pnc(get_Proj_proj(a), mode));
2505
2506                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT_BOOL);
2507         } else if ((mode == mode_b)
2508                && (classify_tarval (value_of(b)) == TV_CLASSIFY_ONE)) {
2509                 /* The Eor is a Not. Replace it by a Not. */
2510                 /*   ????!!!Extend to bitfield 1111111. */
2511                 n = new_r_Not(current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), a, mode_b);
2512
2513                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_EOR_TO_NOT);
2514         } else {
2515                 n = transform_bitwise_distributive(n);
2516         }
2517
2518         return n;
2519 }  /* transform_node_Eor */
2520
2521 /**
2522  * Transform a Not.
2523  */
2524 static ir_node *transform_node_Not(ir_node *n) {
2525         ir_node *c, *oldn = n;
2526         ir_node *a = get_Not_op(n);
2527
2528         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_not,a,c);
2529
2530         /* check for a boolean Not */
2531         if (   (get_irn_mode(n) == mode_b)
2532             && (get_irn_op(a) == op_Proj)
2533             && (get_irn_mode(a) == mode_b)
2534             && (get_irn_op(get_Proj_pred(a)) == op_Cmp)) {
2535                 /* We negate a Cmp. The Cmp has the negated result anyways! */
2536                 n = new_r_Proj(current_ir_graph, get_irn_n(n, -1), get_Proj_pred(a),
2537                                 mode_b, get_negated_pnc(get_Proj_proj(a), mode_b));
2538                 DBG_OPT_ALGSIM0(oldn, n, FS_OPT_NOT_CMP);
2539         }
2540         return n;
2541 }  /* transform_node_Not */
2542
2543 /**
2544  * Transform a Minus.
2545  */
2546 static ir_node *transform_node_Minus(ir_node *n) {
2547         ir_node *c, *oldn = n;
2548         ir_node *a = get_Minus_op(n);
2549
2550         HANDLE_UNOP_PHI(tarval_neg,a,c);
2551         return n;
2552 }  /* transform_node_Minus */
2553
2554 /**
2555  * Transform a Cast_type(Const) into a new Const_type
2556  */
2557 static ir_node *transform_node_Cast(ir_node *n) {
2558         ir_node *oldn = n;
2559         ir_node *pred = get_Cast_op(n);
2560         ir_type *tp = get_irn_type(n);
2561
2562         if (get_irn_op(pred) == op_Const && get_Const_type(pred) != tp) {
2563                 n = new_rd_Const_type(NULL, current_ir_graph, get_irn_n(pred, -1), get_irn_mode(pred),
2564                         get_Const_tarval(pred), tp);
2565                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
2566         } else if ((get_irn_op(pred) == op_SymConst) && (get_SymConst_value_type(pred) != tp)) {
2567                 n = new_rd_SymConst_type(NULL, current_ir_graph, get_irn_n(pred, -1), get_SymConst_symbol(pred),
2568                         get_SymConst_kind(pred), tp);
2569                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
2570         }
2571
2572         return n;
2573 }  /* transform_node_Cast */
2574
2575 /**
2576  * Transform a Proj(Div) with a non-zero value.
2577  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
2578  */
2579 static ir_node *transform_node_Proj_Div(ir_node *proj) {
2580         ir_node *div = get_Proj_pred(proj);
2581         ir_node *b   = get_Div_right(div);
2582         ir_node *confirm, *res, *new_mem;
2583         long proj_nr;
2584
2585         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
2586                 /* div(x, y) && y != 0 */
2587                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
2588                 switch (proj_nr) {
2589                 case pn_Div_X_regular:
2590                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, get_irn_n(div, -1));
2591
2592                 case pn_Div_X_except:
2593                         /* we found an exception handler, remove it */
2594                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
2595                         return new_Bad();
2596
2597                 case pn_Div_M:
2598                         res = get_Div_mem(div);
2599                         new_mem = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
2600
2601                         if (confirm) {
2602                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
2603                                 new_mem = new_r_Pin(current_ir_graph, get_nodes_block(confirm), new_mem);
2604                         }
2605                         set_irn_pinned(div, op_pin_state_floats);
2606                         /* this is a Div without exception, we can remove the memory edge */
2607                         set_Div_mem(div, new_mem);
2608                         return res;
2609                 }
2610         }
2611         return proj;
2612 }  /* transform_node_Proj_Div */
2613
2614 /**
2615  * Transform a Proj(Mod) with a non-zero value.
2616  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
2617  */
2618 static ir_node *transform_node_Proj_Mod(ir_node *proj) {
2619         ir_node *mod = get_Proj_pred(proj);
2620         ir_node *b   = get_Mod_right(mod);
2621         ir_node *confirm, *res, *new_mem;
2622         long proj_nr;
2623
2624         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
2625                 /* mod(x, y) && y != 0 */
2626                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
2627
2628                 switch (proj_nr) {
2629
2630                 case pn_Mod_X_regular:
2631                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, get_irn_n(mod, -1));
2632
2633                 case pn_Mod_X_except:
2634                         /* we found an exception handler, remove it */
2635                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
2636                         return new_Bad();
2637
2638                 case pn_Mod_M:
2639                         res = get_Mod_mem(mod);
2640                         new_mem = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
2641
2642                         if (confirm) {
2643                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
2644                                 new_mem = new_r_Pin(current_ir_graph, get_nodes_block(confirm), new_mem);
2645                         }
2646                         set_irn_pinned(mod, op_pin_state_floats);
2647                         /* this is a Mod without exception, we can remove the memory edge */
2648                         set_Mod_mem(mod, get_irg_no_mem(current_ir_graph));
2649                         return res;
2650                 case pn_Mod_res:
2651                         if (get_Mod_left(mod) == b) {
2652                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
2653                                 ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
2654                                 ir_node *res  = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2655
2656                                 DBG_OPT_CSTEVAL(mod, res);
2657                                 return res;
2658                         }
2659                 }
2660         }
2661         return proj;
2662 }  /* transform_node_Proj_Mod */
2663
2664 /**
2665  * Transform a Proj(DivMod) with a non-zero value.
2666  * Removes the exceptions and routes the memory to the NoMem node.
2667  */
2668 static ir_node *transform_node_Proj_DivMod(ir_node *proj) {
2669         ir_node *divmod = get_Proj_pred(proj);
2670         ir_node *b      = get_DivMod_right(divmod);
2671         ir_node *confirm, *res, *new_mem;
2672         long proj_nr;
2673
2674         if (value_not_zero(b, &confirm)) {
2675                 /* DivMod(x, y) && y != 0 */
2676                 proj_nr = get_Proj_proj(proj);
2677
2678                 switch (proj_nr) {
2679
2680                 case pn_DivMod_X_regular:
2681                         return new_r_Jmp(current_ir_graph, get_irn_n(divmod, -1));
2682
2683                 case pn_DivMod_X_except:
2684                         /* we found an exception handler, remove it */
2685                         DBG_OPT_EXC_REM(proj);
2686                         return new_Bad();
2687
2688                 case pn_DivMod_M:
2689                         res = get_DivMod_mem(divmod);
2690                         new_mem = get_irg_no_mem(current_ir_graph);
2691
2692                         if (confirm) {
2693                                 /* This node can only float up to the Confirm block */
2694                                 new_mem = new_r_Pin(current_ir_graph, get_nodes_block(confirm), new_mem);
2695                         }
2696                         set_irn_pinned(divmod, op_pin_state_floats);
2697                         /* this is a DivMod without exception, we can remove the memory edge */
2698                         set_DivMod_mem(divmod, get_irg_no_mem(current_ir_graph));
2699                         return res;
2700
2701                 case pn_DivMod_res_mod:
2702                         if (get_DivMod_left(divmod) == b) {
2703                                 /* a % a = 0 if a != 0 */
2704                                 ir_mode *mode = get_irn_mode(proj);
2705                                 ir_node *res  = new_Const(mode, get_mode_null(mode));
2706
2707                                 DBG_OPT_CSTEVAL(divmod, res);
2708                                 return res;
2709                         }
2710                 }
2711         }
2712         return proj;
2713 }  /* transform_node_Proj_DivMod */
2714
2715 /**
2716  * Optimizes jump tables (CondIs or CondIu) by removing all impossible cases.
2717  */
2718 static ir_node *transform_node_Proj_Cond(ir_node *proj) {
2719         if (get_opt_unreachable_code()) {
2720                 ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
2721                 ir_node *b = get_Cond_selector(n);
2722
2723                 if (mode_is_int(get_irn_mode(b))) {
2724                         tarval *tb = value_of(b);
2725
2726                         if (tb != tarval_bad) {
2727                                 /* we have a constant switch */
2728                                 long num = get_Proj_proj(proj);
2729
2730                                 if (num != get_Cond_defaultProj(n)) { /* we cannot optimize default Proj's yet */
2731                                         if (get_tarval_long(tb) == num) {
2732                                                 /* Do NOT create a jump here, or we will have 2 control flow ops
2733                                                  * in a block. This case is optimized away in optimize_cf(). */
2734                                                 return proj;
2735                                         } else {
2736                                                 /* this case will NEVER be taken, kill it */
2737                                                 return new_Bad();
2738                                         }
2739                                 }
2740                         }
2741                 }
2742         }
2743         return proj;
2744 }  /* transform_node_Proj_Cond */
2745
2746 /**
2747  * Normalizes and optimizes Cmp nodes.
2748  */
2749 static ir_node *transform_node_Proj_Cmp(ir_node *proj) {
2750         if (get_opt_reassociation()) {
2751                 ir_node *n     = get_Proj_pred(proj);
2752                 ir_node *left  = get_Cmp_left(n);
2753                 ir_node *right = get_Cmp_right(n);
2754                 ir_node *c     = NULL;
2755                 tarval *tv     = NULL;
2756                 int changed    = 0;
2757                 ir_mode *mode  = NULL;
2758                 long proj_nr   = get_Proj_proj(proj);
2759
2760                 /*
2761                  * First step: normalize the compare op
2762                  * by placing the constant on the right site
2763                  * or moving the lower address node to the left.
2764                  * We ignore the case that both are constants
2765                  * this case should be optimized away.
2766                  */
2767                 if (get_irn_op(right) == op_Const) {
2768                         c = right;
2769                 } else if (get_irn_op(left) == op_Const) {
2770                         c     = left;
2771                         left  = right;
2772                         right = c;
2773
2774                         proj_nr = get_inversed_pnc(proj_nr);
2775                         changed |= 1;
2776                 } else if (get_irn_idx(left) > get_irn_idx(right)) {
2777                         ir_node *t = left;
2778
2779                         left  = right;
2780                         right = t;
2781
2782                         proj_nr = get_inversed_pnc(proj_nr);
2783                         changed |= 1;
2784                 }
2785
2786                 /*
2787                  * Second step: Try to reduce the magnitude
2788                  * of a constant. This may help to generate better code
2789                  * later and may help to normalize more compares.
2790                  * Of course this is only possible for integer values.
2791                  */
2792                 if (c) {
2793                         mode = get_irn_mode(c);
2794                         tv = get_Const_tarval(c);
2795
2796                         if (tv != tarval_bad) {
2797                                 /* the following optimization is possible on modes without Overflow
2798                                  * on Unary Minus or on == and !=:
2799                                  * -a CMP c  ==>  a swap(CMP) -c
2800                                  *
2801                                  * Beware: for two-complement Overflow may occur, so only == and != can
2802                                  * be optimized, see this:
2803                                  * -MININT < 0 =/=> MININT > 0 !!!
2804                                  */
2805                                 if (get_opt_constant_folding() && get_irn_op(left) == op_Minus &&
2806                                     (!mode_overflow_on_unary_Minus(mode) ||
2807                                     (mode_is_int(mode) && (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg)))) {
2808                                         left = get_Minus_op(left);
2809                                         tv = tarval_neg(tv);
2810
2811                                         if (tv != tarval_bad) {
2812                                                 proj_nr = get_inversed_pnc(proj_nr);
2813                                                 changed |= 2;
2814                                         }
2815                                 }
2816
2817                                 /* for integer modes, we have more */
2818                                 if (mode_is_int(mode)) {
2819                                         /* Ne includes Unordered which is not possible on integers.
2820                                          * However, frontends often use this wrong, so fix it here */
2821                                         if (proj_nr & pn_Cmp_Uo) {
2822                                                 proj_nr &= ~pn_Cmp_Uo;
2823                                                 set_Proj_proj(proj, proj_nr);
2824                                         }
2825
2826                                         /* c > 0 : a < c  ==>  a <= (c-1)    a >= c  ==>  a > (c-1) */
2827                                         if ((proj_nr == pn_Cmp_Lt || proj_nr == pn_Cmp_Ge) &&
2828                                                 tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == pn_Cmp_Gt) {
2829                                                 tv = tarval_sub(tv, get_mode_one(mode));
2830
2831                                                 if (tv != tarval_bad) {
2832                                                         proj_nr ^= pn_Cmp_Eq;
2833                                                         changed |= 2;
2834                                                 }
2835                                         }
2836                                         /* c < 0 : a > c  ==>  a >= (c+1)    a <= c  ==>  a < (c+1) */
2837                                         else if ((proj_nr == pn_Cmp_Gt || proj_nr == pn_Cmp_Le) &&
2838                                                 tarval_cmp(tv, get_mode_null(mode)) == pn_Cmp_Lt) {
2839                                                 tv = tarval_add(tv, get_mode_one(mode));
2840
2841                                                 if (tv != tarval_bad) {
2842                                                         proj_nr ^= pn_Cmp_Eq;
2843                                                         changed |= 2;
2844                                                 }
2845                                         }
2846
2847                                         /* the following reassociations work only for == and != */
2848                                         if (proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) {
2849
2850                                                 /* a-b == 0  ==>  a == b,  a-b != 0  ==>  a != b */
2851                                                 if (classify_tarval(tv) == TV_CLASSIFY_NULL && get_irn_op(left) == op_Sub) {
2852                                                         right = get_Sub_right(left);
2853                                                         left  = get_Sub_left(left);
2854
2855                                                         tv = value_of(right);
2856                                                         if (tv != tarval_bad) {
2857                                                                 changed = 1;
2858                                                         }
2859                                                 }
2860
2861                                                 if (tv != tarval_bad) {
2862                                                         ir_op *op = get_irn_op(left);
2863
2864                                                         /* a-c1 == c2  ==>  a == c2+c1,  a-c1 != c2  ==>  a != c2+c1 */
2865                                                         if (op == op_Sub) {
2866                                                                 ir_node *c1 = get_Sub_right(left);
2867                                                                 tarval *tv2 = value_of(c1);
2868
2869                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
2870                                                                         tv2 = tarval_add(tv, value_of(c1));
2871
2872                                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
2873                                                                                 left    = get_Sub_left(left);
2874                                                                                 tv      = tv2;
2875                                                                                 changed |= 2;
2876                                                                         }
2877                                                                 }
2878                                                         }
2879                                                         /* a+c1 == c2  ==>  a == c2-c1,  a+c1 != c2  ==>  a != c2-c1 */
2880                                                         else if (op == op_Add) {
2881                                                                 ir_node *a_l = get_Add_left(left);
2882                                                                 ir_node *a_r = get_Add_right(left);
2883                                                                 ir_node *a;
2884                                                                 tarval *tv2;
2885
2886                                                                 if (get_irn_op(a_l) == op_Const) {
2887                                                                         a = a_r;
2888                                                                         tv2 = value_of(a_l);
2889                                                                 } else {
2890                                                                         a = a_l;
2891                                                                         tv2 = value_of(a_r);
2892                                                                 }
2893
2894                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
2895                                                                         tv2 = tarval_sub(tv, tv2);
2896
2897                                                                         if (tv2 != tarval_bad) {
2898                                                                                 left    = a;
2899                                                                                 tv      = tv2;
2900                                                                                 changed |= 2;
2901                                                                         }
2902                                                                 }
2903                                                         }
2904                                                         /* -a == c ==> a == -c, -a != c ==> a != -c */
2905                                                         else if (op == op_Minus) {
2906                                                                 tarval *tv2 = tarval_sub(get_mode_null(mode), tv);
2907
2908                                                                 if (tv2 != tarval_bad) {
2909                                                                         left    = get_Minus_op(left);
2910                                                                         tv      = tv2;
2911                                                                         changed |= 2;
2912                                                                 }
2913                                                         }
2914                                                 }
2915                                         } /* == or != */
2916                                         /* the following reassociations work only for <= */
2917                                         else if (proj_nr == pn_Cmp_Le || proj_nr == pn_Cmp_Lt) {
2918                                                 if (tv != tarval_bad) {
2919                                                         ir_op *op = get_irn_op(left);
2920
2921                                                         /* c >= 0 : Abs(a) <= c  ==>  (unsigned)(a + c) <= 2*c */
2922                                                         if (op == op_Abs) {
2923                                                         }
2924                                                 }
2925                                         }
2926                                 } /* mode_is_int */
2927
2928                                 /*
2929                                  * optimization for AND:
2930                                  * Optimize:
2931                                  *   And(x, C) == C  ==>  And(x, C) != 0
2932                                  *   And(x, C) != C  ==>  And(X, C) == 0
2933                                  *
2934                                  * if C is a single Bit constant.
2935                                  */
2936                                 if ((proj_nr == pn_Cmp_Eq || proj_nr == pn_Cmp_Lg) &&
2937                                     (get_irn_op(left) == op_And)) {
2938                                         if (is_single_bit_tarval(tv)) {
2939                                                 /* check for Constant's match. We have check hare the tarvals,
2940                                                    because our const might be changed */
2941                                                 ir_node *la = get_And_left(left);
2942                                                 ir_node *ra = get_And_right(left);
2943                                                 if ((is_Const(la) && get_Const_tarval(la) == tv) ||
2944                                                     (is_Const(ra) && get_Const_tarval(ra) == tv)) {
2945                                                                 /* fine: do the transformation */
2946                                                                 tv = get_mode_null(get_tarval_mode(tv));
2947                                                                 proj_nr ^= pn_Cmp_Leg;
2948                                                                 changed |= 2;
2949                                                 }
2950                                         }
2951                                 }
2952                         } /* tarval != bad */
2953                 }
2954
2955                 if (changed) {
2956                         ir_node *block = get_irn_n(n, -1); /* Beware of get_nodes_Block() */
2957
2958                         if (changed & 2)      /* need a new Const */
2959                                 right = new_Const(mode, tv);
2960
2961                         /* create a new compare */
2962                         n = new_rd_Cmp(get_irn_dbg_info(n), current_ir_graph, block,
2963                                 left, right);
2964
2965                         set_Proj_pred(proj, n);
2966                         set_Proj_proj(proj, proj_nr);
2967                 }
2968         }
2969         return proj;
2970 }  /* transform_node_Proj_Cmp */
2971
2972 /**
2973  * Does all optimizations on nodes that must be done on it's Proj's
2974  * because of creating new nodes.
2975  */
2976 static ir_node *transform_node_Proj(ir_node *proj) {
2977         ir_node *n = get_Proj_pred(proj);
2978
2979         switch (get_irn_opcode(n)) {
2980         case iro_Div:
2981                 return transform_node_Proj_Div(proj);
2982
2983         case iro_Mod:
2984                 return transform_node_Proj_Mod(proj);
2985
2986         case iro_DivMod:
2987                 return transform_node_Proj_DivMod(proj);
2988
2989         case iro_Cond:
2990                 return transform_node_Proj_Cond(proj);
2991
2992         case iro_Cmp:
2993                 return transform_node_Proj_Cmp(proj);
2994
2995         case iro_Tuple:
2996                 /* should not happen, but if it does will be optimized away */
2997                 return equivalent_node_Proj(proj);
2998
2999         default:
3000                 /* do nothing */
3001                 return proj;
3002         }
3003 }  /* transform_node_Proj */
3004
3005 /**
3006  * Move Confirms down through Phi nodes.
3007  */
3008 static ir_node *transform_node_Phi(ir_node *phi) {
3009         int i, n;
3010         ir_mode *mode = get_irn_mode(phi);
3011
3012         if (mode_is_reference(mode)) {
3013                 n = get_irn_arity(phi);
3014
3015                 /* Beware of Phi0 */
3016                 if (n > 0) {
3017                         ir_node *pred = get_irn_n(phi, 0);
3018                         ir_node *bound, *new_Phi, *block, **in;
3019                         pn_Cmp  pnc;
3020
3021                         if (! is_Confirm(pred))
3022                                 return phi;
3023
3024                         bound = get_Confirm_bound(pred);
3025                         pnc   = get_Confirm_cmp(pred);
3026
3027                         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n);
3028                         in[0] = get_Confirm_value(pred);
3029
3030                         for (i = 1; i < n; ++i) {
3031                                 pred = get_irn_n(phi, i);
3032
3033                                 if (! is_Confirm(pred) ||
3034                                         get_Confirm_bound(pred) != bound ||
3035                                         get_Confirm_cmp(pred) != pnc)
3036                                         return phi;
3037                                 in[i] = get_Confirm_value(pred);
3038                         }
3039                         /* move the Confirm nodes "behind" the Phi */
3040                         block = get_irn_n(phi, -1);
3041                         new_Phi = new_r_Phi(current_ir_graph, block, n, in, get_irn_mode(phi));
3042                         return new_r_Confirm(current_ir_graph, block, new_Phi, bound, pnc);
3043                 }
3044         }
3045         return phi;
3046 }  /* transform_node_Phi */
3047
3048 /**
3049  * Returns the operands of a commutative bin-op, if one operand is
3050  * a const, it is returned as the second one.
3051  */
3052 static void get_comm_Binop_Ops(ir_node *binop, ir_node **a, ir_node **c) {
3053         ir_node *op_a = get_binop_left(binop);
3054         ir_node *op_b = get_binop_right(binop);
3055
3056         assert(is_op_commutative(get_irn_op(binop)));
3057
3058         if (get_irn_op(op_a) == op_Const) {
3059                 *a = op_b;
3060                 *c = op_a;
3061         } else {
3062                 *a = op_a;
3063                 *c = op_b;
3064         }
3065 }  /* get_comm_Binop_Ops */
3066
3067 /**
3068  * Optimize a Or(And(Or(And(v,c4),c3),c2),c1) pattern if possible.
3069  * Such pattern may arise in bitfield stores.
3070  *
3071  * value  c4                  value      c4 & c2
3072  *    AND     c3                    AND           c1 | c3
3073  *        OR     c2      ===>               OR
3074  *           AND    c1
3075  *               OR
3076  */
3077 static ir_node *transform_node_Or_bf_store(ir_node *or) {
3078         ir_node *and, *c1;
3079         ir_node *or_l, *c2;
3080         ir_node *and_l, *c3;
3081         ir_node *value, *c4;
3082         ir_node *new_and, *new_const, *block;
3083         ir_mode *mode = get_irn_mode(or);
3084
3085         tarval *tv1, *tv2, *tv3, *tv4, *tv, *n_tv4, *n_tv2;
3086
3087         get_comm_Binop_Ops(or, &and, &c1);
3088         if ((get_irn_op(c1) != op_Const) || (get_irn_op(and) != op_And))
3089                 return or;
3090
3091         get_comm_Binop_Ops(and, &or_l, &c2);
3092         if ((get_irn_op(c2) != op_Const) || (get_irn_op(or_l) != op_Or))
3093                 return or;
3094
3095         get_comm_Binop_Ops(or_l, &and_l, &c3);
3096         if ((get_irn_op(c3) != op_Const) || (get_irn_op(and_l) != op_And))
3097                 return or;
3098
3099         get_comm_Binop_Ops(and_l, &value, &c4);
3100         if (get_irn_op(c4) != op_Const)
3101                 return or;
3102
3103         /* ok, found the pattern, check for conditions */
3104         assert(mode == get_irn_mode(and));
3105         assert(mode == get_irn_mode(or_l));
3106         assert(mode == get_irn_mode(and_l));
3107
3108         tv1 = get_Const_tarval(c1);
3109         tv2 = get_Const_tarval(c2);
3110         tv3 = get_Const_tarval(c3);
3111         tv4 = get_Const_tarval(c4);
3112
3113         tv = tarval_or(tv4, tv2);
3114         if (classify_tarval(tv) != TV_CLASSIFY_ALL_ONE) {
3115                 /* have at least one 0 at the same bit position */
3116                 return or;
3117         }
3118
3119         n_tv4 = tarval_not(tv4);
3120         if (tv3 != tarval_and(tv3, n_tv4)) {
3121                 /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
3122                 return or;
3123         }
3124
3125         n_tv2 = tarval_not(tv2);
3126         if (tv1 != tarval_and(tv1, n_tv2)) {
3127                 /* bit in the or_mask is outside the and_mask */
3128                 return or;
3129         }
3130
3131         /* ok, all conditions met */
3132         block = get_irn_n(or, -1);
3133
3134         new_and = new_r_And(current_ir_graph, block,
3135                 value, new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, tarval_and(tv4, tv2)), mode);
3136
3137         new_const = new_r_Const(current_ir_graph, block, mode, tarval_or(tv3, tv1));
3138
3139         set_Or_left(or, new_and);
3140         set_Or_right(or, new_const);
3141
3142         /* check for more */
3143         return transform_node_Or_bf_store(or);
3144 }  /* transform_node_Or_bf_store */
3145
3146 /**
3147  * Optimize an Or(shl(x, c), shr(x, bits - c)) into a Rot
3148  */
3149 static ir_node *transform_node_Or_Rot(ir_node *or) {
3150         ir_mode *mode = get_irn_mode(or);
3151         ir_node *shl, *shr, *block;
3152         ir_node *irn, *x, *c1, *c2, *v, *sub, *n;
3153         tarval *tv1, *tv2;
3154
3155         if (! mode_is_int(mode))
3156                 return or;
3157
3158         shl = get_binop_left(or);
3159         shr = get_binop_right(or);
3160
3161         if (get_irn_op(shl) == op_Shr) {
3162                 if (get_irn_op(shr) != op_Shl)
3163                         return or;
3164
3165                 irn = shl;
3166                 shl = shr;
3167                 shr = irn;
3168         } else if (get_irn_op(shl) != op_Shl) {
3169                 return or;
3170         } else if (get_irn_op(shr) != op_Shr) {
3171                 return or;
3172         }
3173         x = get_Shl_left(shl);
3174         if (x != get_Shr_left(shr))
3175                 return or;
3176
3177         c1 = get_Shl_right(shl);
3178         c2 = get_Shr_right(shr);
3179         if (get_irn_op(c1) == op_Const && get_irn_op(c2) == op_Const) {
3180                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
3181                 if (! tarval_is_long(tv1))
3182                         return or;
3183
3184                 tv2 = get_Const_tarval(c2);
3185                 if (! tarval_is_long(tv2))
3186                         return or;
3187
3188                 if (get_tarval_long(tv1) + get_tarval_long(tv2)
3189                         != get_mode_size_bits(mode))
3190                         return or;
3191
3192                 /* yet, condition met */
3193                 block = get_irn_n(or, -1);
3194
3195                 n = new_r_Rot(current_ir_graph, block, x, c1, mode);
3196
3197                 DBG_OPT_ALGSIM1(or, shl, shr, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROT);
3198                 return n;
3199         } else if (get_irn_op(c1) == op_Sub) {
3200                 v   = c2;
3201                 sub = c1;
3202
3203                 if (get_Sub_right(sub) != v)
3204                         return or;
3205
3206                 c1 = get_Sub_left(sub);
3207                 if (get_irn_op(c1) != op_Const)
3208                         return or;
3209
3210                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
3211                 if (! tarval_is_long(tv1))
3212                         return or;
3213
3214                 if (get_tarval_long(tv1) != get_mode_size_bits(mode))
3215                         return or;
3216
3217                 /* yet, condition met */
3218                 block = get_nodes_block(or);
3219
3220                 /* a Rot right is not supported, so use a rot left */
3221                 n =  new_r_Rot(current_ir_graph, block, x, sub, mode);
3222
3223                 DBG_OPT_ALGSIM0(or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROT);
3224                 return n;
3225         } else if (get_irn_op(c2) == op_Sub) {
3226                 v   = c1;
3227                 sub = c2;
3228
3229                 c1 = get_Sub_left(sub);
3230                 if (get_irn_op(c1) != op_Const)
3231                         return or;
3232
3233                 tv1 = get_Const_tarval(c1);
3234                 if (! tarval_is_long(tv1))
3235                         return or;
3236
3237                 if (get_tarval_long(tv1) != get_mode_size_bits(mode))
3238                         return or;
3239
3240                 /* yet, condition met */
3241                 block = get_irn_n(or, -1);
3242
3243                 /* a Rot Left */
3244                 n = new_r_Rot(current_ir_graph, block, x, v, mode);
3245
3246                 DBG_OPT_ALGSIM0(or, n, FS_OPT_OR_SHFT_TO_ROT);
3247                 return n;
3248         }
3249
3250         return or;
3251 }  /* transform_node_Or_Rot */
3252
3253 /**
3254  * Transform an Or.
3255  */
3256 static ir_node *transform_node_Or(ir_node *n) {
3257         ir_node *c, *oldn = n;
3258         ir_node *a = get_Or_left(n);
3259         ir_node *b = get_Or_right(n);
3260
3261         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_or, a,b,c);
3262
3263         n = transform_node_Or_bf_store(n);
3264         n = transform_node_Or_Rot(n);
3265         if (n != oldn)
3266                 return n;
3267
3268         n = transform_bitwise_distributive(n);
3269
3270         return n;
3271 }  /* transform_node_Or */
3272
3273
3274 /* forward */
3275 static ir_node *transform_node(ir_node *n);
3276
3277 /**
3278  * Optimize (a >> c1) >> c2), works for Shr, Shrs, Shl.
3279  *
3280  * Should be moved to reassociation?
3281  */
3282 static ir_node *transform_node_shift(ir_node *n) {
3283         ir_node *left, *right;
3284         tarval *tv1, *tv2, *res;
3285         ir_mode *mode;
3286         int modulo_shf, flag;
3287
3288         left = get_binop_left(n);
3289
3290         /* different operations */
3291         if (get_irn_op(left) != get_irn_op(n))
3292                 return n;
3293
3294         right = get_binop_right(n);
3295         tv1 = value_of(right);
3296         if (tv1 == tarval_bad)
3297                 return n;
3298
3299         tv2 = value_of(get_binop_right(left));
3300         if (tv2 == tarval_bad)
3301                 return n;
3302
3303         res = tarval_add(tv1, tv2);
3304
3305         /* beware: a simple replacement works only, if res < modulo shift */
3306         mode = get_irn_mode(n);
3307
3308         flag = 0;
3309
3310         modulo_shf = get_mode_modulo_shift(mode);
3311         if (modulo_shf > 0) {
3312                 tarval *modulo = new_tarval_from_long(modulo_shf, get_tarval_mode(res));
3313
3314                 if (tarval_cmp(res, modulo) & pn_Cmp_Lt)
3315                         flag = 1;
3316         } else
3317                 flag = 1;
3318
3319         if (flag) {
3320                 /* ok, we can replace it */
3321                 ir_node *in[2], *irn, *block = get_irn_n(n, -1);
3322
3323                 in[0] = get_binop_left(left);
3324                 in[1] = new_r_Const(current_ir_graph, block, get_tarval_mode(res), res);
3325
3326                 irn = new_ir_node(NULL, current_ir_graph, block, get_irn_op(n), mode, 2, in);
3327
3328                 DBG_OPT_ALGSIM0(n, irn, FS_OPT_REASSOC_SHIFT);
3329
3330                 return transform_node(irn);
3331         }
3332         return n;
3333 }  /* transform_node_shift */
3334
3335 /**
3336  * Transform a Shr.
3337  */
3338 static ir_node *transform_node_Shr(ir_node *n) {
3339         ir_node *c, *oldn = n;
3340         ir_node *a = get_Shr_left(n);
3341         ir_node *b = get_Shr_right(n);
3342
3343         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_shr, a, b, c);
3344         return transform_node_shift(n);
3345 }  /* transform_node_Shr */
3346
3347 /**
3348  * Transform a Shrs.
3349  */
3350 static ir_node *transform_node_Shrs(ir_node *n) {
3351         ir_node *c, *oldn = n;
3352         ir_node *a = get_Shrs_left(n);
3353         ir_node *b = get_Shrs_right(n);
3354
3355         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_shrs, a, b, c);
3356         return transform_node_shift(n);
3357 }  /* transform_node_Shrs */
3358
3359 /**
3360  * Transform a Shl.
3361  */
3362 static ir_node *transform_node_Shl(ir_node *n) {
3363         ir_node *c, *oldn = n;
3364         ir_node *a = get_Shl_left(n);
3365         ir_node *b = get_Shl_right(n);
3366
3367         HANDLE_BINOP_PHI(tarval_shl, a, b, c);
3368         return transform_node_shift(n);
3369 }  /* transform_node_Shl */
3370
3371 /**
3372  * Remove dead blocks and nodes in dead blocks
3373  * in keep alive list.  We do not generate a new End node.
3374  */
3375 static ir_node *transform_node_End(ir_node *n) {
3376         int i, j, n_keepalives = get_End_n_keepalives(n);
3377         ir_node **in;
3378
3379         NEW_ARR_A(ir_node *, in, n_keepalives);
3380
3381         for (i = j = 0; i < n_keepalives; ++i) {
3382                 ir_node *ka = get_End_keepalive(n, i);
3383                 if (is_Block(ka)) {
3384                         if (! is_Block_dead(ka)) {
3385                                 in[j++] = ka;
3386                         }
3387                         continue;
3388                 } else if (is_irn_pinned_in_irg(ka) && is_Block_dead(get_nodes_block(ka))) {
3389                         continue;
3390                 }
3391                 /* FIXME: beabi need to keep a Proj(M) */
3392                 if (is_Phi(ka) || is_irn_keep(ka) || is_Proj(ka))
3393                         in[j++] = ka;
3394         }
3395         if (j != n_keepalives)
3396                 set_End_keepalives(n, j, in);
3397         return n;
3398 }  /* transform_node_End */
3399
3400 /**
3401  * Optimize a Mux into some simpler cases.
3402  */
3403 static ir_node *transform_node_Mux(ir_node *n) {
3404         ir_node *oldn = n, *sel = get_Mux_sel(n);
3405         ir_mode *mode = get_irn_mode(n);
3406
3407         if (get_irn_op(sel) == op_Proj && !mode_honor_signed_zeros(mode)) {
3408                 ir_node *cmp = get_Proj_pred(sel);
3409                 long proj_nr = get_Proj_proj(sel);
3410                 ir_node *f   =  get_Mux_false(n);
3411                 ir_node *t   = get_Mux_true(n);
3412
3413                 if (get_irn_op(cmp) == op_Cmp && classify_Const(get_Cmp_right(cmp)) == CNST_NULL) {
3414                         ir_node *block = get_irn_n(n, -1);
3415
3416                         /*
3417                          * Note: normalization puts the constant on the right site,
3418                          * so we check only one case.
3419                          *
3420                          * Note further that these optimization work even for floating point
3421                          * with NaN's because -NaN == NaN.
3422                          * However, if +0 and -0 is handled differently, we cannot use the first one.
3423                          */
3424                         if (get_irn_op(f) == op_Minus &&
3425                                 get_Minus_op(f)   == t &&
3426                                 get_Cmp_left(cmp) == t) {
3427
3428                                 if (proj_nr == pn_Cmp_Ge || proj_nr == pn_Cmp_Gt) {
3429                                         /* Mux(a >=/> 0, -a, a)  ==>  Abs(a) */
3430                                         n = new_rd_Abs(get_irn_dbg_info(n),
3431                                                 current_ir_graph,
3432                                                 block,
3433                                                 t, mode);
3434                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, cmp, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_ABS);
3435                                         return n;
3436                                 } else if (proj_nr == pn_Cmp_Le || proj_nr == pn_Cmp_Lt) {
3437                                         /* Mux(a <=/< 0, -a, a)  ==>  Minus(Abs(a)) */
3438                                         n = new_rd_Abs(get_irn_dbg_info(n),
3439                                                         current_ir_graph,
3440                                                         block,
3441                                                         t, mode);
3442                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n),
3443                                                         current_ir_graph,
3444                                                         block,
3445                                                         n, mode);
3446
3447                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, cmp, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_ABS);
3448                                         return n;
3449                                 }
3450                         } else if (get_irn_op(t) == op_Minus &&
3451                                    get_Minus_op(t)   == f &&
3452                                    get_Cmp_left(cmp) == f) {
3453
3454                                 if (proj_nr == pn_Cmp_Le || proj_nr == pn_Cmp_Lt) {
3455                                         /* Mux(a <=/< 0, a, -a)  ==>  Abs(a) */
3456                                         n = new_rd_Abs(get_irn_dbg_info(n),
3457                                                         current_ir_graph,
3458                                                         block,
3459                                                         f, mode);
3460                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, cmp, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_ABS);
3461                                         return n;
3462                                 } else if (proj_nr == pn_Cmp_Ge || proj_nr == pn_Cmp_Gt) {
3463                                         /* Mux(a >=/> 0, a, -a)  ==>  Minus(Abs(a)) */
3464                                         n = new_rd_Abs(get_irn_dbg_info(n),
3465                                                         current_ir_graph,
3466                                                         block,
3467                                                         f, mode);
3468                                         n = new_rd_Minus(get_irn_dbg_info(n),
3469                                                         current_ir_graph,
3470                                                         block,
3471                                                         n, mode);
3472
3473                                         DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, cmp, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_ABS);
3474                                         return n;
3475                                 }
3476                         }
3477
3478                         if (mode_is_int(mode) && mode_is_signed(mode) &&
3479                                 get_mode_arithmetic(mode) == irma_twos_complement) {
3480                                 ir_node *x = get_Cmp_left(cmp);
3481
3482                                 /* the following optimization works only with signed integer two-complement mode */
3483
3484                                 if (mode == get_irn_mode(x)) {
3485                                         /*
3486                                          * FIXME: this restriction is two rigid, as it would still
3487                                          * work if mode(x) = Hs and mode == Is, but at least it removes
3488                                          * all wrong cases.
3489                                          */
3490                                         if ((proj_nr == pn_Cmp_Lt || proj_nr == pn_Cmp_Le) &&
3491                                             classify_Const(t) == CNST_ALL_ONE &&
3492                                             classify_Const(f) == CNST_NULL) {
3493                                                 /*
3494                                                  * Mux(x:T </<= 0, 0, -1) -> Shrs(x, sizeof_bits(T) - 1)
3495                                                  * Conditions:
3496                                                  * T must be signed.
3497                                                  */
3498                                                 n = new_rd_Shrs(get_irn_dbg_info(n),
3499                                                                 current_ir_graph, block, x,
3500                                                                 new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu,
3501                                                                 get_mode_size_bits(mode) - 1),
3502                                                                 mode);
3503                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, cmp, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_SHR);
3504                                                 return n;
3505                                         } else if ((proj_nr == pn_Cmp_Gt || proj_nr == pn_Cmp_Ge) &&
3506                                                    classify_Const(t) == CNST_ONE &&
3507                                                    classify_Const(f) == CNST_NULL) {
3508                                                 /*
3509                                                  * Mux(x:T >/>= 0, 0, 1) -> Shr(-x, sizeof_bits(T) - 1)
3510                                                  * Conditions:
3511                                                  * T must be signed.
3512                                                  */
3513                                                 n = new_rd_Shr(get_irn_dbg_info(n),
3514                                                         current_ir_graph, block,
3515                                                         new_r_Minus(current_ir_graph, block, x, mode),
3516                                                         new_r_Const_long(current_ir_graph, block, mode_Iu,
3517                                                         get_mode_size_bits(mode) - 1),
3518                                                         mode);
3519                                                 DBG_OPT_ALGSIM1(oldn, cmp, sel, n, FS_OPT_MUX_TO_SHR);
3520                                                 return n;
3521                                         }
3522                                 }
3523                         }
3524                 }
3525         }
3526         return arch_transform_node_Mux(n);
3527 }  /* transform_node_Mux */
3528
3529 /**
3530  * Optimize a Psi into some simpler cases.
3531  */
3532 static ir_node *transform_node_Psi(ir_node *n) {
3533         if (is_Mux(n))
3534                 return transform_node_Mux(n);
3535
3536         return n;
3537 }  /* transform_node_Psi */
3538
3539 /**
3540  * Tries several [inplace] [optimizing] transformations and returns an
3541  * equivalent node.  The difference to equivalent_node() is that these
3542  * transformations _do_ generate new nodes, and thus the old node must
3543  * not be freed even if the equivalent node isn't the old one.
3544  */
3545 static ir_node *transform_node(ir_node *n) {
3546         if (n->op->ops.transform_node)
3547                 n = n->op->ops.transform_node(n);
3548         return n;
3549 }  /* transform_node */
3550
3551 /**
3552  * Sets the default transform node operation for an ir_op_ops.
3553  *
3554  * @param code   the opcode for the default operation
3555  * @param ops    the operations initialized
3556  *
3557  * @return
3558  *    The operations.
3559  */
3560 static ir_op_ops *firm_set_default_transform_node(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
3561 {
3562 #define CASE(a)                                 \
3563         case iro_##a:                                 \
3564                 ops->transform_node  = transform_node_##a;  \
3565                 break
3566
3567         switch (code) {
3568         CASE(Add);
3569         CASE(Sub);
3570         CASE(Mul);
3571         CASE(Div);
3572         CASE(Mod);
3573         CASE(DivMod);
3574         CASE(Abs);
3575         CASE(Cond);
3576         CASE(And);
3577         CASE(Or);
3578         CASE(Eor);
3579         CASE(Minus);
3580         CASE(Not);
3581         CASE(Cast);
3582         CASE(Proj);
3583         CASE(Phi);
3584         CASE(Sel);
3585         CASE(Shr);
3586         CASE(Shrs);
3587         CASE(Shl);
3588         CASE(End);
3589         CASE(Mux);
3590         CASE(Psi);
3591         default:
3592           /* leave NULL */;
3593         }
3594
3595         return ops;
3596 #undef CASE
3597 }  /* firm_set_default_transform_node */
3598
3599
3600 /* **************** Common Subexpression Elimination **************** */
3601
3602 /** The size of the hash table used, should estimate the number of nodes
3603     in a graph. */
3604 #define N_IR_NODES 512
3605
3606 /** Compares the attributes of two Const nodes. */
3607 static int node_cmp_attr_Const(ir_node *a, ir_node *b) {
3608         return (get_Const_tarval(a) != get_Const_tarval(b))
3609             || (get_Const_type(a) != get_Const_type(b));
3610 }  /* node_cmp_attr_Const */
3611
3612 /** Compares the attributes of two Proj nodes. */
3613 static int node_cmp_attr_Proj(ir_node *a, ir_node *b) {
3614         return get_irn_proj_attr(a) != get_irn_proj_attr(b);
3615 }  /* node_cmp_attr_Proj */
3616
3617 /** Compares the attributes of two Filter nodes. */
3618 static int node_cmp_attr_Filter(ir_node *a, ir_node *b) {
3619         return get_Filter_proj(a) != get_Filter_proj(b);
3620 }  /* node_cmp_attr_Filter */
3621
3622 /** Compares the attributes of two Alloc nodes. */
3623 static int node_cmp_attr_Alloc(ir_node *a, ir_node *b) {
3624         const alloc_attr *pa = get_irn_alloc_attr(a);
3625         const alloc_attr *pb = get_irn_alloc_attr(b);
3626         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
3627 }  /* node_cmp_attr_Alloc */
3628
3629 /** Compares the attributes of two Free nodes. */
3630 static int node_cmp_attr_Free(ir_node *a, ir_node *b) {
3631         const free_attr *pa = get_irn_free_attr(a);
3632         const free_attr *pb = get_irn_free_attr(b);
3633         return (pa->where != pb->where) || (pa->type != pb->type);
3634 }  /* node_cmp_attr_Free */
3635
3636 /** Compares the attributes of two SymConst nodes. */
3637 static int node_cmp_attr_SymConst(ir_node *a, ir_node *b) {
3638         const symconst_attr *pa = get_irn_symconst_attr(a);
3639         const symconst_attr *pb = get_irn_symconst_attr(b);
3640         return (pa->num        != pb->num)
3641             || (pa->sym.type_p != pb->sym.type_p)
3642             || (pa->tp         != pb->tp);
3643 }  /* node_cmp_attr_SymConst */
3644
3645 /** Compares the attributes of two Call nodes. */
3646 static int node_cmp_attr_Call(ir_node *a, ir_node *b) {
3647         return (get_irn_call_attr(a) != get_irn_call_attr(b));
3648 }  /* node_cmp_attr_Call */
3649
3650 /** Compares the attributes of two Sel nodes. */
3651 static int node_cmp_attr_Sel(ir_node *a, ir_node *b) {
3652         const ir_entity *a_ent = get_Sel_entity(a);
3653         const ir_entity *b_ent = get_Sel_entity(b);
3654         return
3655                 (a_ent->kind    != b_ent->kind)    ||
3656                 (a_ent->name    != b_ent->name)    ||
3657                 (a_ent->owner   != b_ent->owner)   ||
3658                 (a_ent->ld_name != b_ent->ld_name) ||
3659                 (a_ent->type    != b_ent->type);
3660 }  /* node_cmp_attr_Sel */
3661
3662 /** Compares the attributes of two Phi nodes. */
3663 static int node_cmp_attr_Phi(ir_node *a, ir_node *b) {
3664         /* we can only enter this function if both nodes have the same number of inputs,
3665            hence it is enough to check if one of them is a Phi0 */
3666         if (is_Phi0(a)) {
3667                 /* check the Phi0 attribute */
3668                 return get_irn_phi0_attr(a) != get_irn_phi0_attr(b);
3669         }
3670         return 0;
3671 }  /* node_cmp_attr_Phi */
3672
3673 /** Compares the attributes of two Conv nodes. */
3674 static int node_cmp_attr_Conv(ir_node *a, ir_node *b) {
3675         return get_Conv_strict(a) != get_Conv_strict(b);
3676 }  /* node_cmp_attr_Conv */
3677
3678 /** Compares the attributes of two Cast nodes. */
3679 static int node_cmp_attr_Cast(ir_node *a, ir_node *b) {
3680         return get_Cast_type(a) != get_Cast_type(b);
3681 }  /* node_cmp_attr_Cast */
3682
3683 /** Compares the attributes of two Load nodes. */
3684 static int node_cmp_attr_Load(ir_node *a, ir_node *b) {
3685         if (get_Load_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
3686             get_Load_volatility(b) == volatility_is_volatile)
3687                 /* NEVER do CSE on volatile Loads */
3688                 return 1;
3689
3690         return get_Load_mode(a) != get_Load_mode(b);
3691 }  /* node_cmp_attr_Load */
3692
3693 /** Compares the attributes of two Store nodes. */
3694 static int node_cmp_attr_Store(ir_node *a, ir_node *b) {
3695         /* NEVER do CSE on volatile Stores */
3696         return (get_Store_volatility(a) == volatility_is_volatile ||
3697                 get_Store_volatility(b) == volatility_is_volatile);
3698 }  /* node_cmp_attr_Store */
3699
3700 /** Compares the attributes of two Confirm nodes. */
3701 static int node_cmp_attr_Confirm(ir_node *a, ir_node *b) {
3702         return (get_Confirm_cmp(a) != get_Confirm_cmp(b));
3703 }  /* node_cmp_attr_Confirm */
3704
3705 /** Compares the attributes of two ASM nodes. */
3706 static int node_cmp_attr_ASM(ir_node *a, ir_node *b) {
3707         int i, n;
3708         const ir_asm_constraint *ca;
3709         const ir_asm_constraint *cb;
3710         ident **cla, **clb;
3711
3712         if (get_ASM_text(a) != get_ASM_text(b))
3713                 return 1;
3714
3715         /* Should we really check the constraints here? Should be better, but is strange. */
3716         n = get_ASM_n_input_constraints(a);
3717         if (n != get_ASM_n_input_constraints(b))
3718                 return 0;
3719
3720         ca = get_ASM_input_constraints(a);
3721         cb = get_ASM_input_constraints(b);
3722         for (i = 0; i < n; ++i) {
3723                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint)
3724                         return 1;
3725         }
3726
3727         n = get_ASM_n_output_constraints(a);
3728         if (n != get_ASM_n_output_constraints(b))
3729                 return 0;
3730
3731         ca = get_ASM_output_constraints(a);
3732         cb = get_ASM_output_constraints(b);
3733         for (i = 0; i < n; ++i) {
3734                 if (ca[i].pos != cb[i].pos || ca[i].constraint != cb[i].constraint)
3735                         return 1;
3736         }
3737
3738         n = get_ASM_n_clobbers(a);
3739         if (n != get_ASM_n_clobbers(b))
3740                 return 0;
3741
3742         cla = get_ASM_clobbers(a);
3743         clb = get_ASM_clobbers(b);
3744         for (i = 0; i < n; ++i) {
3745                 if (cla[i] != clb[i])
3746                         return 1;
3747         }
3748         return 0;
3749 }  /* node_cmp_attr_ASM */
3750
3751 /**
3752  * Set the default node attribute compare operation for an ir_op_ops.
3753  *
3754  * @param code   the opcode for the default operation
3755  * @param ops    the operations initialized
3756  *
3757  * @return
3758  *    The operations.
3759  */
3760 static ir_op_ops *firm_set_default_node_cmp_attr(ir_opcode code, ir_op_ops *ops)
3761 {
3762 #define CASE(a)                              \
3763         case iro_##a:                              \
3764                 ops->node_cmp_attr  = node_cmp_attr_##a; \
3765                 break
3766
3767         switch (code) {
3768         CASE(Const);
3769         CASE(Proj);
3770         CASE(Filter);
3771         CASE(Alloc);
3772         CASE(Free);
3773         CASE(SymConst);
3774         CASE(Call);
3775         CASE(Sel);
3776         CASE(Phi);
3777         CASE(Conv);
3778         CASE(Cast);
3779         CASE(Load);
3780         CASE(Store);
3781         CASE(Confirm);
3782         CASE(ASM);
3783         default:
3784           /* leave NULL */;
3785         }
3786
3787         return ops;
3788 #undef CASE
3789 }  /* firm_set_default_node_cmp_attr */
3790
3791 /*
3792  * Compare function for two nodes in the hash table. Gets two
3793  * nodes as parameters.  Returns 0 if the nodes are a cse.
3794  */
3795 int identities_cmp(const void *elt, const void *key) {
3796         ir_node *a, *b;
3797         int i, irn_arity_a;
3798
3799         a = (void *)elt;
3800         b = (void *)key;
3801
3802         if (a == b) return 0;
3803
3804         if ((get_irn_op(a) != get_irn_op(b)) ||
3805             (get_irn_mode(a) != get_irn_mode(b))) return 1;
3806
3807         /* compare if a's in and b's in are of equal length */
3808         irn_arity_a = get_irn_intra_arity (a);
3809         if (irn_arity_a != get_irn_intra_arity(b))
3810                 return 1;
3811
3812         /* for block-local cse and op_pin_state_pinned nodes: */
3813         if (!get_opt_global_cse() || (get_irn_pinned(a) == op_pin_state_pinned)) {
3814                 if (get_irn_intra_n(a, -1) != get_irn_intra_n(b, -1))
3815                         return 1;
3816         }
3817
3818         /* compare a->in[0..ins] with b->in[0..ins] */
3819         for (i = 0; i < irn_arity_a; i++)
3820                 if (get_irn_intra_n(a, i) != get_irn_intra_n(b, i))
3821                         return 1;
3822
3823         /*
3824          * here, we already now that the nodes are identical except their
3825          * attributes
3826          */
3827         if (a->op->ops.node_cmp_attr)
3828                 return a->op->ops.node_cmp_attr(a, b);
3829
3830         return 0;
3831 }  /* identities_cmp */
3832
3833 /*
3834  * Calculate a hash value of a node.
3835  */
3836 unsigned ir_node_hash(ir_node *node) {
3837         unsigned h;
3838         int i, irn_arity;
3839
3840         if (node->op == op_Const) {
3841                 /* special value for const, as they only differ in their tarval. */
3842                 h = HASH_PTR(node->attr.con.tv);
3843                 h = 9*h + HASH_PTR(get_irn_mode(node));
3844         } else if (node->op == op_SymConst) {
3845                 /* special value for const, as they only differ in their symbol. */
3846                 h = HASH_PTR(node->attr.symc.sym.type_p);
3847                 h = 9*h + HASH_PTR(get_irn_mode(node));
3848         } else {
3849
3850                 /* hash table value = 9*(9*(9*(9*(9*arity+in[0])+in[1])+ ...)+mode)+code */
3851                 h = irn_arity = get_irn_intra_arity(node);
3852
3853                 /* consider all in nodes... except the block if not a control flow. */
3854                 for (i = is_cfop(node) ? -1 : 0;  i < irn_arity;  i++) {
3855                         h = 9*h + HASH_PTR(get_irn_intra_n(node, i));
3856                 }
3857
3858                 /* ...mode,... */
3859                 h = 9*h + HASH_PTR(get_irn_mode(node));
3860                 /* ...and code */
3861                 h = 9*h + HASH_PTR(get_irn_op(node));
3862         }
3863
3864         return h;
3865 }  /* ir_node_hash */
3866
3867 pset *new_identities(void) {
3868         return new_pset(identities_cmp, N_IR_NODES);
3869 }  /* new_identities */
3870
3871 void del_identities(pset *value_table) {
3872         del_pset(value_table);
3873 }  /* del_identities */
3874
3875 /**
3876  * Return the canonical node computing the same value as n.
3877  *
3878  * @param value_table  The value table
3879  * @param n            The node to lookup
3880  *
3881  * Looks up the node in a hash table.
3882  *
3883  * For Const nodes this is performed in the constructor, too.  Const
3884  * nodes are extremely time critical because of their frequent use in
3885  * constant string arrays.
3886  */
3887 static INLINE ir_node *identify(pset *value_table, ir_node *n) {
3888         ir_node *o = NULL;
3889
3890         if (!value_table) return n;
3891
3892         if (get_opt_reassociation()) {
3893                 if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
3894                         ir_node *l = get_binop_left(n);
3895                         ir_node *r = get_binop_right(n);
3896
3897                         /* for commutative operators perform  a OP b == b OP a */
3898                         if (get_irn_idx(l) > get_irn_idx(r)) {
3899                                 set_binop_left(n, r);
3900                                 set_binop_right(n, l);
3901                         }
3902                 }
3903         }
3904
3905         o = pset_find(value_table, n, ir_node_hash(n));
3906         if (!o) return n;
3907
3908         DBG_OPT_CSE(n, o);
3909
3910         return o;
3911 }  /* identify */
3912
3913 /**
3914  * During construction we set the op_pin_state_pinned flag in the graph right when the
3915  * optimization is performed.  The flag turning on procedure global cse could
3916  * be changed between two allocations.  This way we are safe.
3917  */
3918 static INLINE ir_node *identify_cons(pset *value_table, ir_node *n) {
3919         ir_node *old = n;
3920
3921         n = identify(value_table, n);
3922         if (get_irn_n(old, -1) != get_irn_n(n, -1))
3923                 set_irg_pinned(current_ir_graph, op_pin_state_floats);
3924         return n;
3925 }  /* identify_cons */
3926
3927 /*
3928  * Return the canonical node computing the same value as n.
3929  * Looks up the node in a hash table, enters it in the table
3930  * if it isn't there yet.
3931  */
3932 ir_node *identify_remember(pset *value_table, ir_node *n) {
3933         ir_node *o = NULL;
3934
3935         if (!value_table) return n;
3936
3937         if (get_opt_reassociation()) {
3938                 if (is_op_commutative(get_irn_op(n))) {
3939                         ir_node *l = get_binop_left(n);
3940                         ir_node *r = get_binop_right(n);
3941                         int l_idx = get_irn_idx(l);
3942                         int r_idx = get_irn_idx(r);
3943
3944                         /* For commutative operators perform  a OP b == b OP a but keep
3945                            constants on the RIGHT side. This helps greatly in some optimizations.
3946                            Moreover we use the idx number to make the form deterministic. */
3947                         if (is_irn_constlike(l))
3948                                 l_idx = -l_idx;
3949                         if (is_irn_constlike(r))
3950                                 r_idx = -r_idx;
3951                         if (l_idx < r_idx) {
3952                                 set_binop_left(n, r);
3953                                 set_binop_right(n, l);
3954                         }
3955                 }
3956         }
3957
3958         /* lookup or insert in hash table with given hash key. */
3959         o = pset_insert(value_table, n, ir_node_hash(n));
3960
3961         if (o != n) {
3962                 DBG_OPT_CSE(n, o);
3963         }
3964
3965         return o;
3966 }  /* identify_remember */
3967
3968 /* Add a node to the identities value table. */
3969 void add_identities(pset *value_table, ir_node *node) {
3970         if (get_opt_cse() && is_no_Block(node))
3971                 identify_remember(value_table, node);
3972 }  /* add_identities */
3973
3974 /* Visit each node in the value table of a graph. */
3975 void visit_all_identities(ir_graph *irg, irg_walk_func visit, void *env) {
3976         ir_node *node;
3977         ir_graph *rem = current_ir_graph;
3978
3979         current_ir_graph = irg;
3980         foreach_pset(irg->value_table, node)
3981                 visit(node, env);
3982         current_ir_graph = rem;
3983 }  /* visit_all_identities */
3984
3985 /**
3986  * Garbage in, garbage out. If a node has a dead input, i.e., the
3987  * Bad node is input to the node, return the Bad node.
3988  */
3989 static INLINE ir_node *gigo(ir_node *node) {
3990         int i, irn_arity;
3991         ir_op *op = get_irn_op(node);
3992
3993         /* remove garbage blocks by looking at control flow that leaves the block
3994            and replacing the control flow by Bad. */
3995         if (get_irn_mode(node) == mode_X) {
3996                 ir_node *block = get_nodes_block(skip_Proj(node));
3997
3998                 /* Don't optimize nodes in immature blocks. */
3999                 if (!get_Block_matured(block)) return node;
4000                 /* Don't optimize End, may have Bads. */
4001                 if (op == op_End) return node;
4002
4003                 if (is_Block(block)) {
4004                         irn_arity = get_irn_arity(block);
4005                         for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
4006                                 if (!is_Bad(get_irn_n(block, i)))
4007                                         break;
4008                         }
4009                         if (i == irn_arity) {
4010                                 ir_graph *irg = get_irn_irg(block);
4011                                 /* the start block is never dead */
4012                                 if (block != get_irg_start_block(irg)
4013                                         && block != get_irg_end_block(irg))
4014                                         return new_Bad();
4015                         }
4016                 }
4017         }
4018
4019         /* Blocks, Phis and Tuples may have dead inputs, e.g., if one of the
4020            blocks predecessors is dead. */
4021         if (op != op_Block && op != op_Phi && op != op_Tuple) {
4022                 irn_arity = get_irn_arity(node);
4023
4024                 /*
4025                  * Beware: we can only read the block of a non-floating node.
4026                  */
4027                 if (is_irn_pinned_in_irg(node) &&
4028                         is_Block_dead(get_nodes_block(node)))
4029                         return new_Bad();
4030
4031                 for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
4032                         ir_node *pred = get_irn_n(node, i);
4033
4034                         if (is_Bad(pred))
4035                                 return new_Bad();
4036 #if 0
4037                         /* Propagating Unknowns here seems to be a bad idea, because
4038                            sometimes we need a node as a input and did not want that
4039                            it kills it's user.
4040                            However, it might be useful to move this into a later phase
4041                            (if you think that optimizing such code is useful). */
4042                         if (is_Unknown(pred) && mode_is_data(get_irn_mode(node)))
4043                                 return new_Unknown(get_irn_mode(node));
4044 #endif
4045                 }
4046         }
4047 #if 0
4048         /* With this code we violate the agreement that local_optimize
4049            only leaves Bads in Block, Phi and Tuple nodes. */
4050         /* If Block has only Bads as predecessors it's garbage. */
4051         /* If Phi has only Bads as predecessors it's garbage. */
4052         if ((op == op_Block && get_Block_matured(node)) || op == op_Phi)  {
4053                 irn_arity = get_irn_arity(node);
4054                 for (i = 0; i < irn_arity; i++) {
4055                         if (!is_Bad(get_irn_n(node, i))) break;
4056                 }
4057                 if (i == irn_arity) node = new_Bad();
4058         }
4059 #endif
4060         return node;
4061 }  /* gigo */
4062
4063 /**
4064  * These optimizations deallocate nodes from the obstack.
4065  * It can only be called if it is guaranteed that no other nodes
4066  * reference this one, i.e., right after construction of a node.
4067  *
4068  * @param n   The node to optimize
4069  *
4070  * current_ir_graph must be set to the graph of the node!
4071  */
4072 ir_node *optimize_node(ir_node *n) {
4073         tarval *tv;
4074         ir_node *oldn = n;
4075         ir_opcode iro = get_irn_opcode(n);
4076
4077         /* Always optimize Phi nodes: part of the construction. */
4078         if ((!get_opt_optimize()) && (iro != iro_Phi)) return n;
4079
4080         /* constant expression evaluation / constant folding */
4081         if (get_opt_constant_folding()) {
4082                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
4083                 if (iro != iro_Const && (get_irn_mode(n) != mode_T)) {
4084                         /* try to evaluate */
4085                         tv = computed_value(n);
4086                         if (tv != tarval_bad) {
4087                                 ir_node *nw;
4088                                 ir_type *old_tp = get_irn_type(n);
4089                                 int i, arity = get_irn_arity(n);
4090                                 int node_size;
4091
4092                                 /*
4093                                  * Try to recover the type of the new expression.
4094                                  */
4095                                 for (i = 0; i < arity && !old_tp; ++i)
4096                                         old_tp = get_irn_type(get_irn_n(n, i));
4097
4098                                 /*
4099                                  * we MUST copy the node here temporary, because it's still needed
4100                                  * for DBG_OPT_CSTEVAL
4101                                  */
4102                                 node_size = offsetof(ir_node, attr) +  n->op->attr_size;
4103                                 oldn = alloca(node_size);
4104
4105                                 memcpy(oldn, n, node_size);
4106                                 CLONE_ARR_A(ir_node *, oldn->in, n->in);
4107
4108                                 /* ARG, copy the in array, we need it for statistics */
4109                                 memcpy(oldn->in, n->in, ARR_LEN(n->in) * sizeof(n->in[0]));
4110
4111                                 /* note the inplace edges module */
4112                                 edges_node_deleted(n, current_ir_graph);
4113
4114                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
4115                                 irg_kill_node(current_ir_graph, n);
4116                                 nw = new_Const(get_tarval_mode (tv), tv);
4117
4118                                 if (old_tp && get_type_mode(old_tp) == get_tarval_mode (tv))
4119                                         set_Const_type(nw, old_tp);
4120                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, nw);
4121                                 return nw;
4122                         }
4123                 }
4124         }
4125
4126         /* remove unnecessary nodes */
4127         if (get_opt_constant_folding() ||
4128             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
4129             (iro == iro_Id)   ||
4130             (iro == iro_Proj) ||
4131             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
4132                 n = equivalent_node(n);
4133
4134         optimize_preds(n);                  /* do node specific optimizations of nodes predecessors. */
4135
4136         /* Common Subexpression Elimination.
4137          *
4138          * Checks whether n is already available.
4139          * The block input is used to distinguish different subexpressions. Right
4140          * now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the CSE only finds common
4141          * subexpressions within a block.
4142          */
4143         if (get_opt_cse())
4144                 n = identify_cons(current_ir_graph->value_table, n);
4145
4146         if (n != oldn) {
4147                 edges_node_deleted(oldn, current_ir_graph);
4148
4149                 /* We found an existing, better node, so we can deallocate the old node. */
4150                 irg_kill_node(current_ir_graph, oldn);
4151                 return n;
4152         }
4153
4154         /* Some more constant expression evaluation that does not allow to
4155            free the node. */
4156         iro = get_irn_opcode(n);
4157         if (get_opt_constant_folding() ||
4158             (iro == iro_Cond) ||
4159             (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
4160                 n = transform_node(n);
4161
4162         /* Remove nodes with dead (Bad) input.
4163            Run always for transformation induced Bads. */
4164         n = gigo (n);
4165
4166         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for CSE */
4167         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block)) {
4168                 n = identify_remember(current_ir_graph->value_table, n);
4169         }
4170
4171         return n;
4172 }  /* optimize_node */
4173
4174
4175 /**
4176  * These optimizations never deallocate nodes (in place).  This can cause dead
4177  * nodes lying on the obstack.  Remove these by a dead node elimination,
4178  * i.e., a copying garbage collection.
4179  */
4180 ir_node *optimize_in_place_2(ir_node *n) {
4181         tarval *tv;
4182         ir_node *oldn = n;
4183         ir_opcode iro = get_irn_opcode(n);
4184
4185         if (!get_opt_optimize() && (get_irn_op(n) != op_Phi)) return n;
4186
4187         /* constant expression evaluation / constant folding */
4188         if (get_opt_constant_folding()) {
4189                 /* neither constants nor Tuple values can be evaluated */
4190                 if (iro != iro_Const && get_irn_mode(n) != mode_T) {
4191                         /* try to evaluate */
4192                         tv = computed_value(n);
4193                         if (tv != tarval_bad) {
4194                                 /* evaluation was successful -- replace the node. */
4195                                 ir_type *old_tp = get_irn_type(n);
4196                                 int i, arity = get_irn_arity(n);
4197
4198                                 /*
4199                                  * Try to recover the type of the new expression.
4200                                  */
4201                                 for (i = 0; i < arity && !old_tp; ++i)
4202                                         old_tp = get_irn_type(get_irn_n(n, i));
4203
4204                                 n = new_Const(get_tarval_mode(tv), tv);
4205
4206                                 if (old_tp && get_type_mode(old_tp) == get_tarval_mode(tv))
4207                                         set_Const_type(n, old_tp);
4208
4209                                 DBG_OPT_CSTEVAL(oldn, n);
4210                                 return n;
4211                         }
4212                 }
4213         }
4214
4215         /* remove unnecessary nodes */
4216         if (get_opt_constant_folding() ||
4217             (iro == iro_Phi)  ||   /* always optimize these nodes. */
4218             (iro == iro_Id)   ||   /* ... */
4219             (iro == iro_Proj) ||   /* ... */
4220             (iro == iro_Block)  )  /* Flags tested local. */
4221                 n = equivalent_node(n);
4222
4223         optimize_preds(n);                  /* do node specific optimizations of nodes predecessors. */
4224
4225         /** common subexpression elimination **/
4226         /* Checks whether n is already available. */
4227         /* The block input is used to distinguish different subexpressions.  Right
4228            now all nodes are op_pin_state_pinned to blocks, i.e., the cse only finds common
4229            subexpressions within a block. */
4230         if (get_opt_cse()) {
4231                 n = identify(current_ir_graph->value_table, n);
4232         }
4233
4234         /* Some more constant expression evaluation. */
4235         iro = get_irn_opcode(n);
4236         if (get_opt_constant_folding() ||
4237                 (iro == iro_Cond) ||
4238                 (iro == iro_Proj))     /* Flags tested local. */
4239                 n = transform_node(n);
4240
4241         /* Remove nodes with dead (Bad) input.
4242            Run always for transformation induced Bads.  */
4243         n = gigo(n);
4244
4245         /* Now we can verify the node, as it has no dead inputs any more. */
4246         irn_vrfy(n);
4247
4248         /* Now we have a legal, useful node. Enter it in hash table for cse.
4249            Blocks should be unique anyways.  (Except the successor of start:
4250            is cse with the start block!) */
4251         if (get_opt_cse() && (get_irn_opcode(n) != iro_Block))
4252                 n = identify_remember(current_ir_graph->value_table, n);
4253
4254         return n;
4255 }  /* optimize_in_place_2 */
4256
4257 /**
4258  * Wrapper for external use, set proper status bits after optimization.
4259  */
4260 ir_node *optimize_in_place(ir_node *n) {
4261         /* Handle graph state */
4262         assert(get_irg_phase_state(current_ir_graph) != phase_building);
4263
4264         if (get_opt_global_cse())
4265                 set_irg_pinned(current_ir_graph, op_pin_state_floats);
4266         if (get_irg_outs_state(current_ir_graph) == outs_consistent)
4267                 set_irg_outs_inconsistent(current_ir_graph);
4268
4269         /* FIXME: Maybe we could also test whether optimizing the node can
4270            change the control graph. */
4271         set_irg_doms_inconsistent(current_ir_graph);
4272         return optimize_in_place_2(n);
4273 }  /* optimize_in_place */
4274
4275 /*
4276  * Sets the default operation for an ir_ops.
4277  */
4278 ir_op_ops *firm_set_default_operations(ir_opcode code, ir_op_ops *ops) {
4279         ops = firm_set_default_computed_value(code, ops);
4280         ops = firm_set_default_equivalent_node(code, ops);
4281         ops = firm_set_default_transform_node(code, ops);
4282         ops = firm_set_default_node_cmp_attr(code, ops);
4283         ops = firm_set_default_get_type(code, ops);
4284         ops = firm_set_default_get_type_attr(code, ops);
4285         ops = firm_set_default_get_entity_attr(code, ops);
4286
4287         return ops;
4288 }  /* firm_set_default_operations */